選取內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭布和沙漠的風(fēng)積沙作為細(xì)骨料,用摻量為40%的風(fēng)積沙替代部分河砂,運用掃描電子顯微鏡和X射線衍射技術(shù)觀測并分析風(fēng)積沙混凝土的微觀形貌和物相成分,采用核磁共振技術(shù)對風(fēng)積沙混凝土孔隙結(jié)構(gòu)特征進行測試分析,并對其耐久性進行壽命預(yù)測。研究表明:風(fēng)積沙混凝土在耦合工況下的質(zhì)量損失較單一干濕循環(huán)作用下的質(zhì)量損失增加了2.21倍,耦合工況下的抗壓耐蝕系數(shù)曲線始終在單一干濕循環(huán)作用下的抗壓耐蝕系數(shù)曲線下方;D120的最大侵蝕深度為1.66 mm,D120S8的溝壑深度為3.51 mm;經(jīng)過干濕循環(huán)120次后,單一干濕作用的水泥漿體出現(xiàn)長度為9μm的細(xì)長裂縫,耦合工況中出現(xiàn)長度為18～36μm的貫通裂縫,腐蝕結(jié)晶物多為硫酸鹽和碳酸鹽;兩種工況下T₂譜主要呈現(xiàn)兩個峰,風(fēng)積沙混凝土的孔隙在耦合作用下的增長速率大于在單一干濕循環(huán)作用下的增長速率;隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加,小孔隙減少,大孔隙增多,其內(nèi)部的小孔隙向大孔隙轉(zhuǎn)化,孔隙度都與自由流體飽和度的變化規(guī)律成正比;通過壽命預(yù)測模型求得風(fēng)積沙混凝土的服役時間為125 a,該研究可為風(fēng)積沙混凝土在風(fēng)蝕區(qū)硫酸鹽環(huán)境下的工程建設(shè)提... 

【文章來源】：材料導(dǎo)報. 2020年20期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

風(fēng)沙吹蝕裝置

風(fēng)積沙混凝土在兩種工況下的質(zhì)量損失率和分計質(zhì)量損失率如圖2、圖3所示。由圖2可知,風(fēng)積沙混凝土經(jīng)歷單一干濕循環(huán)后的質(zhì)量損失率可劃分為四個主要階段:快速下降段、緩慢下降段、緩慢上升段和持續(xù)平穩(wěn)段。干濕循環(huán)15次后,鹽結(jié)晶填充速率降低,質(zhì)量增加變緩,直至60次時出現(xiàn)“拐點”,質(zhì)量損失率上升直至平穩(wěn)。耦合工況下干濕循環(huán)30次時就提早達到“拐點”,而后質(zhì)量損失率呈現(xiàn)波動性上升趨勢。圖3 風(fēng)積沙混凝土的分計質(zhì)量損失率(電子版為彩圖)

圖2 風(fēng)積沙混凝土的質(zhì)量損失率由于混凝土表面結(jié)構(gòu)疏松多孔,硫酸鹽與水泥砂漿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成大量的鹽結(jié)晶,初始階段這些鹽結(jié)晶迅速填充混凝土表面孔隙,質(zhì)量損失率快速下降。干濕循環(huán)15次之后,鹽結(jié)晶填充速率降低,質(zhì)量增加變緩,直至出現(xiàn)“拐點”。出現(xiàn)“拐點” 的原因在于水化反應(yīng)加劇了具有膨脹特性的石膏和高硫型水化硫鋁酸鈣(鈣礬石,AFt)以及大量的鹽結(jié)晶的生成,AFt和石膏在膨脹應(yīng)力作用下會脹裂混凝土孔隙,導(dǎo)致混凝土表層開裂,形成較長的裂縫;鹽結(jié)晶在高溫烘干作用下也會析出,產(chǎn)生的結(jié)晶壓力足以使混凝土開裂,從而形成微裂紋,二者共同作用導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)掉渣的現(xiàn)象,質(zhì)量損失率開始緩慢上升。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：2955472