發(fā)布時(shí)間：2021-08-09 08:37

　　混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題受到了當(dāng)今工程界的普遍關(guān)注,氯離子侵蝕是導(dǎo)致鋼筋銹蝕、造成混凝土結(jié)構(gòu)性能劣化的重要原因。氯鹽侵蝕后的混凝土在干燥過程的水分蒸發(fā)引起氯離子反向?qū)α?會(huì)導(dǎo)致氯離子在混凝土表面富集,大量研究表明該過程對于混凝土耐久性具有不可忽視的影響。研究干燥過程中氯離子傳輸現(xiàn)象,對完善水泥基材料內(nèi)部氯離子傳輸理論以及準(zhǔn)確預(yù)測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)服役壽命至關(guān)重要。目前關(guān)于水泥基材料干燥過程中的物質(zhì)傳輸規(guī)律研究不夠全面,試驗(yàn)周期較短且普遍采用高溫加速方案,與混凝土實(shí)際服役情況不符。針對上述問題,本文對水泥砂漿干燥過程中的氯離子傳輸性能開展了試驗(yàn)研究與模擬分析,具體工作和結(jié)論如下:（1）制備了水灰比為0.4和0.6的水泥砂漿,在預(yù)干燥及吸鹽試驗(yàn)后,進(jìn)行了對流與擴(kuò)散耦合作用下的干燥試驗(yàn)、氯離子自由擴(kuò)散試驗(yàn),探討了反向?qū)α髯饔门c擴(kuò)散作用對氯離子遷移規(guī)律的影響。（1）干燥試驗(yàn)結(jié)果表明干燥時(shí)間對氯離子傳輸規(guī)律有重要影響,干燥過程中水分蒸發(fā)引起的反向?qū)α鲗?dǎo)致一部分氯離子向砂漿表層遷移,表面氯離子濃度僅在干燥初期有所上升:干燥7天內(nèi),砂漿飽和度較高時(shí),蒸發(fā)作用較強(qiáng),向外的對流作用大于向內(nèi)的擴(kuò)散作用,試件表層... 

【文章來源】：青島理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

混凝土材料耐久性劣化

青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文142.1.3試件成型與養(yǎng)護(hù)由于河砂含泥量較高，砂子在使用前清洗5~8遍并自然晾曬3~5天后方可使用，以防止砂子自身所含水分破壞試件的配合比，考慮到試件制作過程中的損耗，將表2.4配合比中的材料用量均乘以1.3倍的放大系數(shù)后，精確稱取各材料的用量，并在攪拌前準(zhǔn)備40mm×40mm×160mm的棱柱體三連模，使用水性脫模機(jī)均勻涂抹模具內(nèi)壁，并使用10mm左右的方形紙片堵孔以避免漏漿。首先，將稱量好的水泥和砂倒入容積為3L的砂漿攪拌機(jī)中，啟動(dòng)攪拌機(jī)干拌2分鐘，使砂和水泥混合均勻，然后將充分溶解減水劑的水，邊攪拌邊緩緩加入攪拌機(jī)中，繼續(xù)攪拌3分鐘，在所有材料充分混合均勻后，關(guān)閉攪拌機(jī)。迅速將拌合物倒入模具中，并將模具置于振動(dòng)臺上，在振動(dòng)的過程中完成分層澆筑，該過程持續(xù)2~3分鐘，以充分排出氣泡。振搗完成后，覆保鮮膜防止水分蒸發(fā)。試件成型24小時(shí)后拆模，分類標(biāo)號后放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室（溫度20±2℃，相對濕度RH≥95%）中養(yǎng)護(hù)，28天后取出試件，采用直徑為30cm的云石切割機(jī)將試件從縱向中間切開，得到40mm×40mm×80mm的棱柱體試件，如圖2.1所示。由于試件切割過程中的高溫會(huì)導(dǎo)致試件內(nèi)部水分流失，為減少試驗(yàn)誤差，在切割后使用小刷子刷去切割面粉塵，使用真空飽水儀將切割好的試塊進(jìn)行飽水處理，真空飽水儀如圖2.2。將切割面作為試驗(yàn)過程中的暴露面，試塊飽水后使用環(huán)氧樹脂將其他的五個(gè)面進(jìn)行密封。以上對試塊的處理以及采用的尺寸保證了試件基體的均勻性，排除了“skin”效應(yīng)[82-84]對試驗(yàn)的影響，減少了大尺寸試件可能造成的不均勻性。圖2.1切割示意圖圖2.2真空飽水儀

青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文142.1.3試件成型與養(yǎng)護(hù)由于河砂含泥量較高，砂子在使用前清洗5~8遍并自然晾曬3~5天后方可使用，以防止砂子自身所含水分破壞試件的配合比，考慮到試件制作過程中的損耗，將表2.4配合比中的材料用量均乘以1.3倍的放大系數(shù)后，精確稱取各材料的用量，并在攪拌前準(zhǔn)備40mm×40mm×160mm的棱柱體三連模，使用水性脫模機(jī)均勻涂抹模具內(nèi)壁，并使用10mm左右的方形紙片堵孔以避免漏漿。首先，將稱量好的水泥和砂倒入容積為3L的砂漿攪拌機(jī)中，啟動(dòng)攪拌機(jī)干拌2分鐘，使砂和水泥混合均勻，然后將充分溶解減水劑的水，邊攪拌邊緩緩加入攪拌機(jī)中，繼續(xù)攪拌3分鐘，在所有材料充分混合均勻后，關(guān)閉攪拌機(jī)。迅速將拌合物倒入模具中，并將模具置于振動(dòng)臺上，在振動(dòng)的過程中完成分層澆筑，該過程持續(xù)2~3分鐘，以充分排出氣泡。振搗完成后，覆保鮮膜防止水分蒸發(fā)。試件成型24小時(shí)后拆模，分類標(biāo)號后放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室（溫度20±2℃，相對濕度RH≥95%）中養(yǎng)護(hù)，28天后取出試件，采用直徑為30cm的云石切割機(jī)將試件從縱向中間切開，得到40mm×40mm×80mm的棱柱體試件，如圖2.1所示。由于試件切割過程中的高溫會(huì)導(dǎo)致試件內(nèi)部水分流失，為減少試驗(yàn)誤差，在切割后使用小刷子刷去切割面粉塵，使用真空飽水儀將切割好的試塊進(jìn)行飽水處理，真空飽水儀如圖2.2。將切割面作為試驗(yàn)過程中的暴露面，試塊飽水后使用環(huán)氧樹脂將其他的五個(gè)面進(jìn)行密封。以上對試塊的處理以及采用的尺寸保證了試件基體的均勻性，排除了“skin”效應(yīng)[82-84]對試驗(yàn)的影響，減少了大尺寸試件可能造成的不均勻性。圖2.1切割示意圖圖2.2真空飽水儀

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海洋環(huán)境混凝土對流區(qū)形成機(jī)理及氯離子遷移速率分析[J]. 李建強(qiáng),金祖權(quán),陳永豐.  混凝土. 2017(05)
[2]干濕交替下開裂混凝土中水分傳輸?shù)募?xì)觀數(shù)值分析[J]. 王立成,鮑玖文.  水利學(xué)報(bào). 2016(08)
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[4]沿海鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)Cl-侵蝕數(shù)值模擬方法研究[J]. 程旭東,孫連方,曹志烽,朱興吉,趙立新.  中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2015(02)
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[6]干濕交替作用下受彎開裂鋼筋混凝土梁內(nèi)氯離子侵蝕特性[J]. 陸春華,劉榮桂,崔釗瑋,延永東.  土木工程學(xué)報(bào). 2014(12)
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博士論文
[1]干濕交替下水泥基材料表層氯離子富集現(xiàn)象及形成機(jī)制研究[D]. 常洪雷.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
[3]干濕交替下表層混凝土中水分與離子傳輸過程研究[D]. 李春秋.清華大學(xué) 2009
[4]氯離子在混凝土中的輸運(yùn)機(jī)理研究[D]. 張奕.浙江大學(xué) 2008

碩士論文
[1]非飽和水泥基材料中水分傳輸?shù)臄?shù)值模擬研究[D]. 劉兆麟.青島理工大學(xué) 2018
[2]水分和氯離子在混凝土中傳輸?shù)脑囼?yàn)研究[D]. 馬紅.青島理工大學(xué) 2018
[3]潮差環(huán)境下水泥基材料的氯離子滲透性及微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)演變的試驗(yàn)研究[D]. 李登輝.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[4]水分和氯離子在水泥砂漿中的傳輸機(jī)理研究[D]. 劉慶.青島理工大學(xué) 2016
[5]干濕循環(huán)環(huán)境下混凝土中氯離子侵蝕過程研究[D]. 邵凱凱.東南大學(xué) 2016
[6]混凝土中多物理場耦合氯離子傳輸模型的數(shù)值模擬研究[D]. 張昊創(chuàng).深圳大學(xué) 2015
[7]混凝土濕潤與干燥過程中水分傳輸規(guī)律研究[D]. 孫金陽.浙江大學(xué) 2012
[8]混凝土中毛細(xì)吸水過程的理論及試驗(yàn)研究[D]. 李淑紅.大連理工大學(xué) 2011



本文編號：3331747