發(fā)布時(shí)間：2021-08-26 16:45

　　硫酸鹽侵蝕是造成混凝土結(jié)構(gòu)過早破壞的主要原因,也是影響因素復(fù)雜、危害性較大的環(huán)境侵蝕之一。干濕交替環(huán)境是混凝土硫酸鹽侵蝕過程中最為顯著的影響因素。目前統(tǒng)一的干濕循環(huán)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)尚未達(dá)成共識,國內(nèi)外學(xué)者在自設(shè)的干濕循環(huán)方式下進(jìn)行的試驗(yàn)研究,研究成果往往很難系統(tǒng)化,導(dǎo)致該領(lǐng)域的研究依然處于雜亂紛呈的局面,制約了混凝土硫酸鹽侵蝕研究的聚焦深入發(fā)展。為探究科學(xué)合理的硫酸鹽干濕循環(huán)制度,本文以1d為一個(gè)循環(huán)周期,設(shè)計(jì)了四種干濕時(shí)間比（1:1、3:1、5:1、7:1）,以5%Na₂SO₄溶液作為侵蝕溶液,烘干干燥方式下開展干濕循環(huán)制度對硫酸鹽侵蝕混凝土的力學(xué)性能劣化試驗(yàn)研究和損傷機(jī)理分析。以抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度、動彈性模量為力學(xué)評價(jià)指標(biāo),表征侵蝕混凝土的性能演變規(guī)律。采用SEM、XRD和MIP對混凝土樣本進(jìn)行掃描分析,從微觀層次探明硫酸鹽的傳輸反應(yīng)機(jī)制。主要結(jié)論如下:（1）干濕比對混凝土硫酸鹽侵蝕影響顯著,侵蝕混凝土的力學(xué)性能均呈現(xiàn)初期增加后期降低的趨勢。干濕比越小,侵蝕初期混凝土性能提升越快;侵蝕后期,混凝土劣化速率逐漸加快。（2）經(jīng)過150次干濕循環(huán),干濕... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

粉煤灰的SEM圖

2原材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)15養(yǎng)護(hù)室（溫度20±3℃，相對濕度95%）養(yǎng)護(hù)28天。如圖2.4所示。圖2.4混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)示意圖2.3硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法2.3.1侵蝕試驗(yàn)參數(shù)選擇2.3.1.1侵蝕性溶液我國東南沿海海水以及西部鹽湖中存在多種對混凝土有害的侵蝕性離子，如Cl-、SO42-、Na+、Mg2+等，本文主要研究在不同干濕循環(huán)制度對混凝土受硫酸鹽侵蝕后力學(xué)性能的影響，僅選擇硫酸鈉作為侵蝕性溶液。當(dāng)混凝土遭受硫酸鎂侵蝕時(shí)，因?yàn)殒V與凝膠相強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致形成不溶性物質(zhì)水鎂石（氫氧化鎂），鎂和硫酸根均侵蝕混凝土并形成了侵蝕產(chǎn)物。而鈉與凝膠相之間幾乎不發(fā)生相互作用，選擇硫酸鈉可確保侵蝕主要或完全由于“硫酸鹽”引起。為了加快侵蝕速度，縮短試驗(yàn)周期，許多研究采用高濃度的硫酸鹽溶液侵蝕混凝土，然而，這將會改變硫酸鹽的侵蝕機(jī)理。由鈣礬石侵蝕為主要方式轉(zhuǎn)變?yōu)槭嗲治g為主要方式[53]，未能反映出該領(lǐng)域的典型侵蝕形式。參照美國材料與測試協(xié)會的ASTMC1012-18a[54]和ASTMC452-15[55]標(biāo)準(zhǔn)、《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50082-2009）和《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》[56]（CECS207：2006）中的建議，本試驗(yàn)采用的Na2SO4侵蝕溶液濃度為5%，混凝土浸泡期間，侵蝕溶液的溫度控制在23±2℃。為提供一個(gè)恒定的腐蝕環(huán)境，避免時(shí)間過長導(dǎo)致侵蝕溶液濃度發(fā)生變化，需定期檢測侵蝕溶液的濃度并保持濃度恒定不變。

2原材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)17表2.8干濕循環(huán)試驗(yàn)制度表CodeDW1DW3DW5DW7WRatioofdryandwet1:13:15:17:10:1Singletimeratio/h12:1218:620:421:30:24注：試件編號中D代表干燥，W代表潤濕，數(shù)字代表干濕時(shí)間比值，如DW1表示干濕時(shí)間之比為1。2.3.2試驗(yàn)過程目前用于研究混凝土受硫酸鹽侵蝕的試驗(yàn)條件通常優(yōu)先選擇在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下而不是現(xiàn)場測試，這樣做主要是為了確保恒定的侵蝕條件。干濕循環(huán)試驗(yàn)期間，各組混凝土試樣均放置在不同的硫酸鹽干濕循環(huán)試驗(yàn)箱內(nèi)（如圖2.5所示），始終處于特定干濕循環(huán)制度的硫酸鹽干濕循環(huán)侵蝕環(huán)境中。進(jìn)行一次干濕循環(huán)分為先潤濕和后干燥兩個(gè)過程，潤濕期間，混凝土浸潤在23±2℃、質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的Na2SO4溶液中；干燥期間，混凝土處于60±3℃的烘箱中。除了干燥和潤濕時(shí)間的不同，各組混凝土所處的其余條件均為一致。全浸泡組混凝土作為對照組，始終處于相同溫度、相同溶液濃度的浸潤環(huán)境中。為保持恒定的侵蝕條件，需定期測定溶液濃度，并更換侵蝕溶液。(a)(b)圖2.5混凝土硫酸鹽干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)及試驗(yàn)過程本試驗(yàn)共進(jìn)行150次干濕循環(huán)，持續(xù)150天；分別檢測混凝土經(jīng)歷30次、60次、90次、120次、150次（從放入溶液中算起，分別對應(yīng)于30d、60d、90d、120d、150d）干濕循環(huán)后混凝土的強(qiáng)度以及動彈性模量變化，有顯示度的表征

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]水泥混凝土硫酸鹽侵蝕綜述[J]. 劉超,馬忠誠,劉浩云.  材料導(dǎo)報(bào). 2013(07)

博士論文
[1]嚴(yán)酷環(huán)境下水泥基材料硫酸鹽侵蝕機(jī)理研究[D]. 陳菲.東南大學(xué) 2018
[2]非飽和混凝土水分與氯離子傳輸行為研究[D]. 楊林.東南大學(xué) 2017

碩士論文
[1]不同干濕循環(huán)周期對混凝土硫酸鹽侵蝕影響試驗(yàn)研究[D]. 楊夢.鄭州大學(xué) 2019



本文編號：3364600