【摘要】：用風(fēng)積沙(又名沙漠沙)替代普通河砂拌制風(fēng)積沙混凝土(Aeolian sand concrete,簡(jiǎn)稱ASC),是解決中國(guó)西北、華北沙漠地區(qū)混凝土用砂資源短缺的有效措施。鑒于上述地區(qū)混凝土建筑物和構(gòu)筑物服役環(huán)境復(fù)雜、耐久性差。通過(guò)對(duì)ASC進(jìn)行單一、雙重和多重因素作用下的耐久性試驗(yàn),研究ASC在各種因素作用下的損傷失效規(guī)律、失效機(jī)理。1.使用庫(kù)布齊沙漠中部風(fēng)積沙,按照風(fēng)積沙替代率分別為0、20%、40%、60%、80%和100%,制備了水膠比為0.55、強(qiáng)度等級(jí)為C25的大流動(dòng)性ASC。借助氣泡間距分析、電鏡掃描、X射線衍射分析和核磁共振等微觀測(cè)試手段分析了ASC的物相成分、形貌及孔結(jié)構(gòu)變化。2.測(cè)試分析了ASC的物理力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)組成。結(jié)果表明:ASC的28d抗壓強(qiáng)度只有100%摻量ASC略顯不足,28d劈拉強(qiáng)度全部合格;摻量60%的ASC內(nèi)部存在大量的相互連通的大孔隙,60%摻量ASC中毛細(xì)孔和大孔含量最少;摻量大于60%的ASC總孔隙量提高,平均氣泡間距逐漸減小;100%摻量ASC的孔隙量最大,分布較多(0.1~5)μm的毛細(xì)孔和獨(dú)立封閉型大孔。3.本文以四種環(huán)境溶液作為試驗(yàn)介質(zhì),考慮凍融和干濕循環(huán)因素,基于在單一、雙重和多重因素作用下的耐久性試驗(yàn),對(duì)ASC的損傷規(guī)律、機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)研究。(1)在凍融、(鹽腐蝕+凍融)、(凍融+干濕)和(鹽腐蝕+凍融+干濕)作用下,結(jié)冰壓導(dǎo)致ASC出現(xiàn)表層剝落和內(nèi)部裂縫,摻量≤60%的ASC裂縫會(huì)延伸至表面,摻量60%的ASC只有表層剝蝕;蒸汽壓加速損傷,鹽結(jié)晶壓有抑制損傷正效應(yīng)和加速損傷的負(fù)效應(yīng)。風(fēng)積沙摻量越大ASC的抗凍性越好,100%摻量ASC的抗凍性最好。(2)在干濕單因素和(鹽腐蝕+干濕)雙因素作用下,外觀無(wú)明顯變化;蒸汽壓和鹽結(jié)晶壓加速損傷發(fā)展,80%摻量ASC的抗干濕能力最好。(3)在氯鹽中浸泡、(氯鹽+凍融)、(氯鹽+干濕)和(氯鹽+凍融+干濕)作用下,ASC的氯離子結(jié)合表現(xiàn)為L(zhǎng)angmuir非線性吸附;氯離子擴(kuò)散系數(shù)與表面氯離子濃度隨腐蝕時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)積沙摻量的變化而變化;凍融環(huán)境下,80%~100%摻量ASC抗氯離子滲透能力較好,干濕環(huán)境下60%摻量ASC抗氯離子滲透能力較好。4.在碳化試驗(yàn)的基礎(chǔ)上研究了ASC的碳化規(guī)律,考慮風(fēng)積沙摻量的影響,建立了ASC基于碳化的壽命預(yù)測(cè)模型;引入氯離子結(jié)合能力系數(shù)k,并考慮氯離子擴(kuò)散系數(shù)和表面氯離子濃度的時(shí)間效應(yīng),建立了ASC基于氯離子擴(kuò)散理論的壽命預(yù)測(cè)模型;考慮質(zhì)量損失率與相對(duì)動(dòng)彈性模量?jī)蓚�(gè)變量,構(gòu)建了新的損傷度評(píng)價(jià)指標(biāo)?,可更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)ASC在低溫環(huán)境中的損傷。
【圖文】：

[3]，沙漠分布圖見(jiàn)圖1 根據(jù)聯(lián)合國(guó)ǎ防治沙漠化公約ǐ統(tǒng)計(jì)，目前世界上沙漠的面積為 1535萬(wàn) km2，約占世界陸地面積的 1/10，全球沙漠化土地面積 4560 萬(wàn) km2，約占地球陸地面積的 1/3，撒哈拉沙漠是世界上最大的沙漠，面積大約 860 萬(wàn) km2，位于非洲北部 沙漠化正以每年約 6 萬(wàn) km2的速度在肆虐地球陸地，，沙漠的不斷擴(kuò)張，已嚴(yán)重威脅人類的生存 圖 1 世界沙漠分布圖Fig.1 Distribution of desert in the world我國(guó)分布有眾多的沙漠和沙地

圖 1 世界沙漠分布圖Fig.1 Distribution of desert in the world我國(guó)分布有眾多的沙漠和沙地，中國(guó)的沙漠分布見(jiàn)圖2 著名的八大沙漠和四大沙地[4～7]，包括塔克拉瑪干沙漠（33.76 萬(wàn) km2，位于塔里木盆地中心，東西長(zhǎng)約 1000km，南北寬約 400km，僅次于非洲撒哈拉大沙漠，是世界第二大沙漠） 古爾班通古特沙漠（位于準(zhǔn)噶爾盆地的中央，4.88 萬(wàn) km2） 巴丹吉林沙漠（4.7 萬(wàn) km2，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善右旗北部，是我國(guó)第三 世界第四大沙漠） 騰格里沙漠（4.27萬(wàn) km2） 柴達(dá)木沙漠（3.49 萬(wàn) km2） 庫(kù)姆達(dá)格沙漠（1.95 萬(wàn) km2） 烏蘭布和沙漠（1.15 萬(wàn) km2） 庫(kù)布齊沙漠（1.86 萬(wàn) km2） 科爾沁沙地（5.06 萬(wàn) km2） 毛烏素沙地（3.21 萬(wàn) km2 渾善達(dá)克沙地（2.38 萬(wàn) km2） 呼倫貝爾沙地（1.0 萬(wàn) km2）
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2593318