發(fā)布時(shí)間：2020-05-31 05:09

【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,基礎(chǔ)建設(shè)的不斷完善,以及西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略和“一帶一路”理念的實(shí)施,公路、橋涵等大型混凝土構(gòu)筑物向著西北地區(qū)不斷延伸。由于西北氣候條件惡劣,干寒大蒸發(fā)量的鹽漬土分布廣闊,因此在鹽漬土地區(qū)修建公路、橋涵等大型混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求更高。這是由于混凝土在如此惡劣的自然環(huán)境下,其耐久性需要經(jīng)受更加嚴(yán)苛的考驗(yàn),例如抗氯鹽侵蝕、抗凍融、抗硫酸鹽侵蝕等耐久性問(wèn)題。而在西北鹽漬土地區(qū),鹽漬土中最常見(jiàn)的高含量鹽就是硫酸鹽,在該地區(qū)進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)建設(shè),如何提高抗硫酸鹽侵蝕性能是一個(gè)迫在眉睫、亟待解決的重要課題。白明高速地處氣候干寒,大蒸發(fā)量的鹽漬土區(qū)域,沿線分布有鹽湖,且地表泛堿現(xiàn)象嚴(yán)重,這對(duì)白明高速所使用的混凝土材料提出了更嚴(yán)苛的要求。本文充分考慮工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室恒溫箱等儀器模擬現(xiàn)場(chǎng)氣溫條件,設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容來(lái)探討如何提高該地區(qū)混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能:(1)以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境溫度為依據(jù),制定合理的室內(nèi)干濕循環(huán)加速試驗(yàn)來(lái)模擬白明高速現(xiàn)場(chǎng)干寒、大蒸發(fā)量的侵蝕環(huán)境,用室內(nèi)試驗(yàn)水泥砂漿試塊的被腐蝕狀況來(lái)判斷各自的抗硫酸鹽侵蝕能力。(2)對(duì)比不同水膠比、不同礦物摻合料摻量、不同水泥的水泥砂漿在低溫干濕循環(huán)條件下的抗硫酸鹽侵蝕性能。(3)分析試塊的外觀變化以及抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、相對(duì)動(dòng)彈模、質(zhì)量損失率等指標(biāo)在不同侵蝕齡期下的變化規(guī)律。(4)以抗折強(qiáng)度抗蝕系數(shù)、抗壓強(qiáng)度抗蝕系數(shù)、相對(duì)動(dòng)彈模、質(zhì)量損失率四個(gè)指標(biāo)作為依據(jù),分別分析水泥砂漿的抗侵蝕性能。(5)將干濕循環(huán)試驗(yàn)結(jié)束后的試塊取樣,做SEM、EDS和XRD分析,分析硫酸鹽侵蝕后的微觀產(chǎn)物,對(duì)低溫干濕循環(huán)條件下的硫酸鹽侵蝕機(jī)理進(jìn)行分析。通過(guò)測(cè)試不同侵蝕齡期水泥砂漿的宏觀指標(biāo)和微觀產(chǎn)物,對(duì)比分析各指標(biāo)的變化規(guī)律,研究表明:在低溫干濕循環(huán)條件下,隨著水膠比的降低,水泥砂漿抗硫酸鹽侵蝕性能明顯提高;0.5水膠比情況下,復(fù)摻礦物摻合料使水泥砂漿抗蝕性降低,0.36水膠比情況下,復(fù)摻礦物摻合料明顯提高了水泥砂漿抗蝕性,且5℃條件下,復(fù)摻3%硅灰+15%礦粉的砂漿抗蝕性優(yōu)于復(fù)摻1%硅灰+15%礦粉抗蝕性,10℃條件下,復(fù)摻1%硅灰+15%礦粉的砂漿抗蝕性優(yōu)于復(fù)摻3%硅灰+15%礦粉抗蝕性;與普通硅酸鹽水泥相比,中抗硫水泥表現(xiàn)出較好的抗侵蝕性能;低溫干濕循環(huán)條件下水泥砂漿受硫酸鹽侵蝕破壞過(guò)程中,不僅有物理結(jié)晶破壞,還存在化學(xué)腐蝕,腐蝕產(chǎn)物有鈣礬石、碳硫硅鈣石、石膏等。本文通過(guò)試驗(yàn)研究低溫干濕循環(huán)條件下水泥砂漿抗硫酸鹽侵蝕性能,得出了一些初步成果,這些成果不僅是對(duì)本工程中選擇合適的混凝土材料起到了一定的指導(dǎo)作用,還能為類似的環(huán)境條件地區(qū)的施工提供參考實(shí)例:為寒旱鹽漬土地區(qū)工程建設(shè)抗硫酸鹽侵蝕混凝土配合比設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等提供一定的理論依據(jù),也可以為保證寒旱鹽漬土地區(qū)在建混凝土工程免受或是減少硫酸鹽的侵蝕提供一定的技術(shù)保障,更對(duì)公路、橋涵等結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營(yíng)有著重要的科學(xué)意義,也是保護(hù)人民生命安全和財(cái)產(chǎn)不受影響的重要手段。
【圖文】：

圖 1.1 鹽湖 圖 1.2 地表鹽堿泛白甘肅省交通規(guī)劃勘查設(shè)計(jì)院的工程勘察人員對(duì)白明高速沿線鹽漬土進(jìn)行了嚴(yán)格地實(shí)地分層取樣和系統(tǒng)科學(xué)的分析，通過(guò)細(xì)致地離子檢驗(yàn)得知，該公路沿線大多取樣點(diǎn)區(qū)域的鹽漬土中SO2-4的含量介于1000mg/kg~5000mg/kg之間，但也有的地段含量更高，有些取樣點(diǎn)地區(qū)含量甚至高達(dá)10000 mg/kg以上。分析人員通過(guò)綜合分析不同深度層的含鹽基本特征，判斷出該工程沿線區(qū)域的鹽漬土類型為氯鹽及硫酸鹽，其中以弱鹽漬土為主，多具中-強(qiáng)腐蝕性�，F(xiàn)根據(jù)不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家規(guī)范[3-5]中的規(guī)定，將本工程所處區(qū)域鹽漬土的環(huán)境類別歸納如下表：表1.1 不同規(guī)范鹽漬土類型劃分一覽表硫酸根離子含量《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)規(guī)范》JTG/T B07-01-2006《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 》 GB/T50476-2008《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10005-2010≥1500，<5000 C 類 V-C 類 H2 類

地表可見(jiàn)泛堿形成的“白斑”現(xiàn)象。如下所示的圖 1.1 和圖1.2 為本工程實(shí)地調(diào)研過(guò)程中拍攝到的鹽湖和地表鹽堿泛白現(xiàn)象。圖 1.1 鹽湖 圖 1.2 地表鹽堿泛白甘肅省交通規(guī)劃勘查設(shè)計(jì)院的工程勘察人員對(duì)白明高速沿線鹽漬土進(jìn)行了嚴(yán)格地實(shí)地分層取樣和系統(tǒng)科學(xué)的分析，通過(guò)細(xì)致地離子檢驗(yàn)得知，該公路沿線大多取樣點(diǎn)區(qū)域的鹽漬土中SO2-4的含量介于1000mg/kg~5000mg/kg之間，但也有的地段含量更高，有些取樣點(diǎn)地區(qū)含量甚至高達(dá)10000 mg/kg以上。分析人員通過(guò)綜合分析不同深度層的含鹽基本特征，判斷出該工程沿線區(qū)域的鹽漬土類型為氯鹽及硫酸鹽，其中以弱鹽漬土為主，多具中-強(qiáng)腐蝕性�，F(xiàn)根據(jù)不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家規(guī)范[3-5]中的規(guī)定，將本工程所處區(qū)域鹽漬土的環(huán)境類別歸納如下表：表1.1 不同規(guī)范鹽漬土類型劃分一覽表硫酸根離子含量《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)規(guī)范》JTG/T B07-01-2006《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 》 GB/T50476-2008《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10005-2010≥1500，<5000 C 類 V-C 類 H2 類≥5000，<15000 D 類 V-D 類 H3 類綜上所述，本課題項(xiàng)目白明高速穿越地區(qū)為鹽漬土地區(qū)，自然環(huán)境惡劣，該高速公路的橋涵混凝土、路基路面混凝土材料都必須達(dá)到更高的技術(shù)指標(biāo)才能滿足實(shí)際要求。因此，以白明高速為實(shí)際工程背景，，深入展開(kāi)對(duì)鹽漬土地區(qū)惡劣環(huán)境下的混凝土材料的抗硫酸鹽侵蝕性能非常重要，這將為在西部鹽漬土?
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ177.62

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本文編號(hào)：2689341