強腐蝕地區(qū)混凝土硫酸鹽腐蝕機理及剩余壽命評判
發(fā)布時間:2021-05-07 15:51
我國鹽湖分布廣泛,在一半國土面積區(qū)域內均分布著鹽湖或者地下孔隙鹵水湖,并且大多分布于西部地區(qū)。這些地區(qū)普遍含有高濃度的硫酸根離子并且氣候條件酷寒、酷熱。服役于此環(huán)境條件下的混凝土結構物由于水位的變動長期遭受著干濕循環(huán)與硫酸鹽腐蝕的共同作用,導致混凝土表面出現開裂、鋼筋裸露、混凝土結構的承載力下降,從而加速了混凝土的劣化,嚴重的影響了混凝土的結構耐久性。鑒于此,本文通過理論分析與室內加速試驗、宏觀分析與微觀分析相結合的方法研究得出了混凝土在干濕循環(huán)-強硫酸鹽腐蝕作用下的劣化機理。對服役于干濕循環(huán)-強硫酸鹽腐蝕環(huán)境下的混凝土結構設計安全性、預測其使用壽命的科學性以及耐久性研究具有重要的意義。水膠比以及礦物摻合料能夠在很大程度上影響混凝土的微觀結構,進而影響混凝土的抗硫酸鹽腐蝕性能。所以本文主要研究了不同水膠比(0.26、0.32、0.38)、不同礦物摻合料(硅灰、粉煤灰)、不同硅灰摻量(6%、8%、10%)對混凝土材料在干濕循環(huán)-6%硫酸鈉溶液腐蝕作用條件下的外觀形態(tài)、質量、抗壓強度、動彈性模量、孔結構、硫酸根離子分布的影響規(guī)律。主要研究結果如下:(1)混凝土在干濕循環(huán)-強硫酸鹽腐蝕作用下...
【文章來源】:蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 混凝土受硫酸鹽腐蝕研究現狀
1.2.1 混凝土受硫酸鹽腐蝕劣化機理
1.2.2 混凝土受硫酸鹽腐蝕影響因素
1.3 本文主要研究內容及技術路線
1.3.1 研究內容
1.3.2 技術路線
2 試驗原材料及試驗方法
2.1 試驗原材料
2.1.1 水泥
2.1.2 礦物摻合料
2.1.3 集料
2.1.4 試驗用水
2.1.5 減水劑
2.1.6 無水硫酸鈉
2.2 試驗方案設計
2.1.1 配合比設計
2.1.2 試件的成型及養(yǎng)護
2.1.3 試驗腐蝕制度
2.3 評價指標及測試方法
2.3.1 外觀形態(tài)變化
2.3.2 質量損失率
2.3.3 抗壓強度的耐蝕系數
2.3.4 相對動彈性模量
2.3.5 混凝土孔結構
2.3.6 硫酸根離子的含量及分布
2.4 本章小結
3 干濕循環(huán)-強硫酸鹽作用下混凝土宏觀性能研究
3.1 混凝土外觀形態(tài)隨腐蝕齡期變化
3.1.1 水膠比對混凝土外觀形態(tài)變化的影響
3.1.2 礦物摻合料混凝土外觀形態(tài)變化的影響
3.2 混凝土質量隨腐蝕齡期的變化規(guī)律
3.2.1 水膠比對混凝土質量的影響
3.2.2 礦物摻合料對混凝土質量的影響
3.3 混凝土抗壓強度隨腐蝕齡期的變化規(guī)律
3.3.1 水膠比對混凝土抗壓強度的影響
3.3.2 礦物摻合料對混凝土抗壓強度的影響
3.3.3 硅灰摻量對混凝土抗壓強度的影響
3.4 混凝土動彈性模量隨腐蝕齡期的變化規(guī)律
3.4.1 水膠比對混凝土動彈性模量的影響
3.4.2 礦物摻合料對混凝土動彈性模量的影響
3.4.3 硅灰摻量對混凝土動彈性模量的影響
3.5 本章小結
4 干濕循環(huán)-強硫酸鹽作用下混凝土孔結構演變規(guī)律及硫酸根離子傳輸規(guī)律研究
4.1 基于壓汞法對孔結構的研究分析
4.1.1 水膠比對混凝土孔結構的影響
4.1.2 礦物摻合料對混凝土孔結構的影響
4.2 干濕循環(huán)-強硫酸鹽作用下硫酸根離子傳輸規(guī)律研究
4.2.1 水膠比對混凝土中硫酸根離子分布的影響
4.2.2 礦物摻合料混凝土中硫酸根離子分布的影響
4.3 本章小結
5 混凝土的剩余壽命評判
5.1 混凝土使用壽命預測的基本方法
5.1.1 經驗估計法
5.1.2 同類比較法
5.1.3 加速試驗法
5.1.4 極限狀態(tài)概率法
5.1.5 數學模型分析法
5.1.6 隨機過程分析法
5.2 運用加速試驗法預測混凝土使用壽命
5.2.1 加速系數的確定
5.2.2 損傷程度的評估
5.2.3 使用壽命預測的步驟
5.3 本章小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國版本圖書館月度CIP數據精選[J]. 全國新書目. 2013(11)
[2]礦物摻合料改善水泥基材料抗硫酸鹽侵蝕性能的微觀分析[J]. 李華,孫偉,左曉寶. 硅酸鹽學報. 2012(08)
[3]混凝土結構硫酸鹽腐蝕研究綜述[J]. 張光輝. 混凝土. 2012(01)
[4]關于“混凝土硫酸鹽結晶破壞”理論的研究進展[J]. 鄧德華,劉贊群,Geert DE SCHUTTER,劉運華. 硅酸鹽學報. 2012(02)
[5]混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能的機理及其影響因素[J]. 盛三湘. 黑龍江交通科技. 2010(07)
[6]荷載作用下混凝土的耐久性研究[J]. 牛建剛,牛荻濤. 混凝土. 2008(08)
[7]硫酸鹽侵蝕混凝土內部硫酸根離子濃度測試方法[J]. 趙順波,陳記豪,高潤東,李慶斌. 港工技術. 2008(03)
[8]持續(xù)荷載下混凝土的硫酸鹽腐蝕研究(英文)[J]. 金祖權,孫偉,蔣金洋,趙鐵軍. Journal of Southeast University(English Edition). 2008(01)
[9]荷載作用下的混凝土硫酸鹽腐蝕研究[J]. 黃戰(zhàn),邢鋒,董必欽,殷慧,羅帥. 混凝土. 2008(02)
[10]膠凝材料組成對混凝土TSA硫酸鹽侵蝕的影響[J]. 高小建,馬保國,鄧紅衛(wèi). 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2007(10)
博士論文
[1]海水侵蝕下鋼筋再生混凝土梁的耐久性與壽命預測[D]. 王倩.南京航空航天大學 2017
[2]多因素耦合作用下混凝土的凍融損傷模型與壽命預測[D]. 杜鵬.中國建筑材料科學研究總院 2014
[3]交變荷載與硫酸鹽腐蝕作用下水泥混凝土疲勞損傷機制[D]. 關博文.長安大學 2012
[4]西部地區(qū)嚴酷環(huán)境下混凝土的耐久性與壽命預測[D]. 金祖權.東南大學 2006
[5]鹽湖地區(qū)高性能混凝土的耐久性、機理與使用壽命預測方法[D]. 余紅發(fā).東南大學 2004
[6]凍融循環(huán)與外部彎曲應力、鹽溶液復合作用下混凝土的耐久性與壽命預測[D]. 慕儒.東南大學 2000
碩士論文
[1]硫酸鹽侵蝕環(huán)境下混凝土耐久性能試驗研究[D]. 董宜森.浙江大學 2011
[2]硫酸鹽侵蝕及干濕循環(huán)條件下改善混凝土耐久性的措施研究[D]. 嚴海彬.重慶交通大學 2010
[3]硫酸鹽侵蝕機理及抗硫酸鹽侵蝕測試方法的研究[D]. 李秀娟.河北理工學院 2004
本文編號:3173665
【文章來源】:蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 混凝土受硫酸鹽腐蝕研究現狀
1.2.1 混凝土受硫酸鹽腐蝕劣化機理
1.2.2 混凝土受硫酸鹽腐蝕影響因素
1.3 本文主要研究內容及技術路線
1.3.1 研究內容
1.3.2 技術路線
2 試驗原材料及試驗方法
2.1 試驗原材料
2.1.1 水泥
2.1.2 礦物摻合料
2.1.3 集料
2.1.4 試驗用水
2.1.5 減水劑
2.1.6 無水硫酸鈉
2.2 試驗方案設計
2.1.1 配合比設計
2.1.2 試件的成型及養(yǎng)護
2.1.3 試驗腐蝕制度
2.3 評價指標及測試方法
2.3.1 外觀形態(tài)變化
2.3.2 質量損失率
2.3.3 抗壓強度的耐蝕系數
2.3.4 相對動彈性模量
2.3.5 混凝土孔結構
2.3.6 硫酸根離子的含量及分布
2.4 本章小結
3 干濕循環(huán)-強硫酸鹽作用下混凝土宏觀性能研究
3.1 混凝土外觀形態(tài)隨腐蝕齡期變化
3.1.1 水膠比對混凝土外觀形態(tài)變化的影響
3.1.2 礦物摻合料混凝土外觀形態(tài)變化的影響
3.2 混凝土質量隨腐蝕齡期的變化規(guī)律
3.2.1 水膠比對混凝土質量的影響
3.2.2 礦物摻合料對混凝土質量的影響
3.3 混凝土抗壓強度隨腐蝕齡期的變化規(guī)律
3.3.1 水膠比對混凝土抗壓強度的影響
3.3.2 礦物摻合料對混凝土抗壓強度的影響
3.3.3 硅灰摻量對混凝土抗壓強度的影響
3.4 混凝土動彈性模量隨腐蝕齡期的變化規(guī)律
3.4.1 水膠比對混凝土動彈性模量的影響
3.4.2 礦物摻合料對混凝土動彈性模量的影響
3.4.3 硅灰摻量對混凝土動彈性模量的影響
3.5 本章小結
4 干濕循環(huán)-強硫酸鹽作用下混凝土孔結構演變規(guī)律及硫酸根離子傳輸規(guī)律研究
4.1 基于壓汞法對孔結構的研究分析
4.1.1 水膠比對混凝土孔結構的影響
4.1.2 礦物摻合料對混凝土孔結構的影響
4.2 干濕循環(huán)-強硫酸鹽作用下硫酸根離子傳輸規(guī)律研究
4.2.1 水膠比對混凝土中硫酸根離子分布的影響
4.2.2 礦物摻合料混凝土中硫酸根離子分布的影響
4.3 本章小結
5 混凝土的剩余壽命評判
5.1 混凝土使用壽命預測的基本方法
5.1.1 經驗估計法
5.1.2 同類比較法
5.1.3 加速試驗法
5.1.4 極限狀態(tài)概率法
5.1.5 數學模型分析法
5.1.6 隨機過程分析法
5.2 運用加速試驗法預測混凝土使用壽命
5.2.1 加速系數的確定
5.2.2 損傷程度的評估
5.2.3 使用壽命預測的步驟
5.3 本章小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國版本圖書館月度CIP數據精選[J]. 全國新書目. 2013(11)
[2]礦物摻合料改善水泥基材料抗硫酸鹽侵蝕性能的微觀分析[J]. 李華,孫偉,左曉寶. 硅酸鹽學報. 2012(08)
[3]混凝土結構硫酸鹽腐蝕研究綜述[J]. 張光輝. 混凝土. 2012(01)
[4]關于“混凝土硫酸鹽結晶破壞”理論的研究進展[J]. 鄧德華,劉贊群,Geert DE SCHUTTER,劉運華. 硅酸鹽學報. 2012(02)
[5]混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能的機理及其影響因素[J]. 盛三湘. 黑龍江交通科技. 2010(07)
[6]荷載作用下混凝土的耐久性研究[J]. 牛建剛,牛荻濤. 混凝土. 2008(08)
[7]硫酸鹽侵蝕混凝土內部硫酸根離子濃度測試方法[J]. 趙順波,陳記豪,高潤東,李慶斌. 港工技術. 2008(03)
[8]持續(xù)荷載下混凝土的硫酸鹽腐蝕研究(英文)[J]. 金祖權,孫偉,蔣金洋,趙鐵軍. Journal of Southeast University(English Edition). 2008(01)
[9]荷載作用下的混凝土硫酸鹽腐蝕研究[J]. 黃戰(zhàn),邢鋒,董必欽,殷慧,羅帥. 混凝土. 2008(02)
[10]膠凝材料組成對混凝土TSA硫酸鹽侵蝕的影響[J]. 高小建,馬保國,鄧紅衛(wèi). 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2007(10)
博士論文
[1]海水侵蝕下鋼筋再生混凝土梁的耐久性與壽命預測[D]. 王倩.南京航空航天大學 2017
[2]多因素耦合作用下混凝土的凍融損傷模型與壽命預測[D]. 杜鵬.中國建筑材料科學研究總院 2014
[3]交變荷載與硫酸鹽腐蝕作用下水泥混凝土疲勞損傷機制[D]. 關博文.長安大學 2012
[4]西部地區(qū)嚴酷環(huán)境下混凝土的耐久性與壽命預測[D]. 金祖權.東南大學 2006
[5]鹽湖地區(qū)高性能混凝土的耐久性、機理與使用壽命預測方法[D]. 余紅發(fā).東南大學 2004
[6]凍融循環(huán)與外部彎曲應力、鹽溶液復合作用下混凝土的耐久性與壽命預測[D]. 慕儒.東南大學 2000
碩士論文
[1]硫酸鹽侵蝕環(huán)境下混凝土耐久性能試驗研究[D]. 董宜森.浙江大學 2011
[2]硫酸鹽侵蝕及干濕循環(huán)條件下改善混凝土耐久性的措施研究[D]. 嚴海彬.重慶交通大學 2010
[3]硫酸鹽侵蝕機理及抗硫酸鹽侵蝕測試方法的研究[D]. 李秀娟.河北理工學院 2004
本文編號:3173665
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