發(fā)布時(shí)間：2021-11-08 03:01

　　隨著海洋建筑工程的蓬勃發(fā)展,海水環(huán)境對混凝土耐久性的影響日益受到人們的關(guān)注。大量的工程實(shí)例都說明,普通混凝土無法滿足海洋工程中對于耐久性的需要。高性能混凝土擁有較好的耐久性以及較強(qiáng)的對有害離子的抵抗能力,因此被廣泛的應(yīng)用在了海洋工程中。本文研究了高性能混凝土漿體在模擬海洋環(huán)境以及海洋環(huán)境中不同侵蝕介質(zhì)作用下抗壓強(qiáng)度、膨脹率隨齡期的變化規(guī)律,以及齡期在1320天時(shí)漿體中礦物組成和漿體內(nèi)部的顯微結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上探究海洋環(huán)境中高性能混凝土受有害離子侵蝕機(jī)理與防護(hù)措施。獲得了如下結(jié)論:對于高性能混凝土漿體的抗壓強(qiáng)度,齡期1320天時(shí)SO₄^2-對漿體表現(xiàn)的侵蝕作用總是大于Cl^-;對于純水泥漿體、摻礦粉漿體、摻硅灰漿體和摻石粉漿體,齡期90天前Cl^-表現(xiàn)的侵蝕作用更強(qiáng)。侵蝕離子與水泥水化產(chǎn)物的反應(yīng)提升了高性能混凝土漿體早期的抗壓強(qiáng)度。在齡期1320天時(shí),對于摻石粉漿體的抗壓強(qiáng)度,模擬海水對其有最強(qiáng)的侵蝕作用;對于純水泥漿體、摻粉煤灰漿體、摻礦粉漿體和摻硅灰漿體的抗壓強(qiáng)度,MgSO₄溶液有最... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

海洋工程混凝土的受侵蝕狀況

3常見的侵蝕介質(zhì)有水、堿、酸和鹽[24]。在侵蝕介質(zhì)中的侵蝕主要為以下幾類：(1)膨脹性侵蝕[25-26]膨脹性侵蝕是指水泥水化產(chǎn)物與侵蝕離子發(fā)生反應(yīng)，生成體積遠(yuǎn)大于反應(yīng)物的膨脹性產(chǎn)物，當(dāng)膨脹性產(chǎn)物產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力大于孔隙壁所能承受的閾值時(shí)，會使得混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞。(2)溶出性侵蝕[27]溶出性侵蝕，指因水泥水化產(chǎn)物在水中溶解、溶出，而導(dǎo)致C-S-H凝膠隨之分解，使得混凝土強(qiáng)度大幅降低的侵蝕作用。例如，在堿度較低的環(huán)境中，混凝土的滲透性較好，如果此時(shí)不斷的有水流對混凝土進(jìn)行沖刷，水泥水化產(chǎn)物將逐漸溶出，使混凝土內(nèi)部環(huán)境失穩(wěn)，混凝土的各方面性能都逐漸變差。(3)溶解性侵蝕[28-29]混凝土的溶解性侵蝕指的是其部分水化產(chǎn)物與侵蝕離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而溶解的侵蝕作用。比如，當(dāng)處于酸性環(huán)境時(shí)，Ca(OH)2被中和反應(yīng)消耗掉，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混凝土內(nèi)部的部分水化產(chǎn)物分解，混凝土的強(qiáng)度大幅下降。圖1-2海洋環(huán)境下混凝土的受侵蝕示意圖對于高性能混凝土而言，海洋環(huán)境中有著多種的有害離子，且不同的離子有不同的侵蝕機(jī)理，不同有害離子的侵蝕作用也不僅僅是簡單的疊加作用，因此，在這樣一種復(fù)雜的離子環(huán)境中，研究單一離子對混凝土的侵蝕作用以及多種離子對混凝土的侵蝕機(jī)理十分重要。

41.2.1硫酸鹽的侵蝕機(jī)理硫鹽酸侵蝕是一個(gè)復(fù)雜且緩慢的過程，混凝土構(gòu)件浸泡在硫酸鹽的溶液中時(shí)，最初時(shí)表現(xiàn)為表面開始泛白色，并且逐漸出現(xiàn)表面開裂，剝落破壞的現(xiàn)象，如圖1-3所示，即為浸泡在一定濃度的硫酸鈉溶液中1320天后的高性能混凝土漿體試塊。圖1-3浸泡在硫酸鈉溶液中1320天后的高性能混凝土漿體外界環(huán)境中的SO42-擴(kuò)散到混凝土內(nèi)部后與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，生成難溶鹽類，這部分鹽類產(chǎn)物使混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，使得混凝土構(gòu)件的膨脹、開裂和剝落，進(jìn)而使得混凝土構(gòu)件失去其強(qiáng)度[30]。如果說混凝土材料處在流動的水域中，侵蝕產(chǎn)物被流水帶走，硫酸鹽得到補(bǔ)充，那么混凝土構(gòu)件將會受到更為嚴(yán)重的侵蝕破壞。因?yàn)榱蛩猁}的侵蝕既有物理變化也有化學(xué)變化，并且根據(jù)硫酸鹽侵蝕產(chǎn)生的結(jié)晶產(chǎn)物及不同的破壞形式，其腐蝕破壞可以分為以下的幾種類型：(1)化學(xué)侵蝕①鈣礬石結(jié)晶侵蝕硫酸鹽會與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，硫酸鈣再與水泥水化產(chǎn)物中的水化鋁酸鈣或鋁酸三鈣反應(yīng)生成鈣礬石，簡稱AFt，這里以Na2SO4溶液為例，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下[31-33]：

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3482874