鹽凍損傷噴射混凝土襯砌結(jié)構(gòu)氯離子擴散及其模型
發(fā)布時間:2021-02-04 14:51
以海洋環(huán)境噴射混凝土襯砌公路隧道為背景,采用快凍法,以3.5%(質(zhì)量分數(shù)) NaCl溶液為凍融介質(zhì),開展隧道出入口鹽凍損傷噴射混凝土襯砌結(jié)構(gòu)氯離子擴散規(guī)律及模型研究。采用固液萃取法和電位法測試噴射混凝土中氯離子的含量,分析鹽凍損傷、配合比參數(shù)及混凝土成型方式對氯離子擴散的影響。結(jié)果表明:鹽凍損傷破壞了噴射混凝土表面的微觀結(jié)構(gòu)并增大了其孔隙率,增大了氯離子向混凝土內(nèi)擴散的速率。低水膠比及低粉煤灰取代率的噴射混凝土氯離子含量及擴散系數(shù)較小,鋼纖維對提升噴射混凝土抗鹽凍性能的作用甚微,模筑混凝土氯離子含量及擴散系數(shù)明顯大于噴射混凝土。鹽凍損傷噴射混凝土氯離子含量分布符合Fick第二定律。以鹽凍損傷噴射混凝土相對動彈性模量損失率為指標,建立了考慮環(huán)境溫濕度、噴射混凝土配合比參數(shù)及鹽凍損傷的氯離子擴散模型。
【文章來源】:材料導(dǎo)報. 2020,34(16)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
試驗混凝土的制作流程
式中:w為氯離子占混凝土的質(zhì)量分數(shù),0.01%;M為氯離子的摩爾質(zhì)量,35.45 g/mol;V為浸泡溶液體積,m L;G為混凝土粉末質(zhì)量,0.000 1 g;p X為氯離子的摩爾濃度,mol/L。2 鹽凍損傷噴射混凝土的物理力學(xué)性能
隨著鹽凍循環(huán)次數(shù)的增加,混凝土相對動彈性模量先緩慢下降繼而快速下降。在緩慢下降階段,混凝土損傷主要以表面剝蝕為主,而內(nèi)部密實,動彈性模量的下降是由表面剝蝕造成;在快速下降階段,混凝土表面的砂漿及骨料大量剝蝕,內(nèi)部微裂縫不斷萌生并擴展。凍融循環(huán)50次時,噴射混凝土的相對動彈性模量損失率在10%~15%之間,而模筑混凝土在凍融循環(huán)40次時相對動彈性模量損失率高于30%。噴射混凝土的質(zhì)量損失率和相對抗壓強度隨著鹽凍循環(huán)次數(shù)的增加快速下降,而在相同鹽凍循環(huán)次數(shù)下,模筑混凝土的質(zhì)量損失率及強度損失率均大于同配合比噴射混凝土。這是因為隨著鹽凍循環(huán)次數(shù)的增加,模筑混凝土表面的浮漿層快速剝落并形成微裂縫,其微觀結(jié)構(gòu)遭到破壞,物理力學(xué)性能快速下降;而噴射混凝土因具有引氣混凝土的微觀結(jié)構(gòu),其抗鹽凍性能相對較強。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于鹽凍性能的高寒地區(qū)橋梁混凝土優(yōu)化設(shè)計及機理分析[J]. 郭寅川,陳志暉,申愛琴,李鵬. 江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[2]噴射混凝土滲透性、孔結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能關(guān)系研究[J]. 王家濱,牛荻濤. 硅酸鹽通報. 2018(07)
[3]季凍區(qū)鹽凍作用下結(jié)構(gòu)氯離子侵蝕耐久壽命預(yù)測[J]. 劉金亮,賈艷敏,王佳偉,于廣龍. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2018(10)
[4]基于工業(yè)掃描分析混凝土氣泡結(jié)構(gòu)與抗鹽凍性能[J]. 張家科,袁捷,劉文博,吳越. 同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[5]廈門翔安海底隧道鋼筋腐蝕監(jiān)測技術(shù)[J]. 雷鷹,鄭翥鵬. 工程力學(xué). 2016(05)
[6]海底隧道混凝土結(jié)構(gòu)耐久性監(jiān)測(英文)[J]. 金祖權(quán),趙鐵軍,張鵬,高嵩. 硅酸鹽學(xué)報. 2013(02)
[7]纖維混凝土在鹽凍作用下的耐久性研究[J]. 王晨飛,牛荻濤. 工業(yè)建筑. 2012(01)
[8]膠州灣海底隧道襯砌混凝土服役壽命預(yù)測[J]. 金祖權(quán),趙鐵軍,侯保榮,李秋義. 土木建筑與環(huán)境工程. 2009(06)
博士論文
[1]凍融循環(huán)與外部彎曲應(yīng)力、鹽溶液復(fù)合作用下混凝土的耐久性與壽命預(yù)測[D]. 慕儒.東南大學(xué) 2000
碩士論文
[1]多鹽多場耦合作用下海底隧道混凝土氯離子傳輸機制研究[D]. 譚保華.東華理工大學(xué) 2018
本文編號:3018492
【文章來源】:材料導(dǎo)報. 2020,34(16)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
試驗混凝土的制作流程
式中:w為氯離子占混凝土的質(zhì)量分數(shù),0.01%;M為氯離子的摩爾質(zhì)量,35.45 g/mol;V為浸泡溶液體積,m L;G為混凝土粉末質(zhì)量,0.000 1 g;p X為氯離子的摩爾濃度,mol/L。2 鹽凍損傷噴射混凝土的物理力學(xué)性能
隨著鹽凍循環(huán)次數(shù)的增加,混凝土相對動彈性模量先緩慢下降繼而快速下降。在緩慢下降階段,混凝土損傷主要以表面剝蝕為主,而內(nèi)部密實,動彈性模量的下降是由表面剝蝕造成;在快速下降階段,混凝土表面的砂漿及骨料大量剝蝕,內(nèi)部微裂縫不斷萌生并擴展。凍融循環(huán)50次時,噴射混凝土的相對動彈性模量損失率在10%~15%之間,而模筑混凝土在凍融循環(huán)40次時相對動彈性模量損失率高于30%。噴射混凝土的質(zhì)量損失率和相對抗壓強度隨著鹽凍循環(huán)次數(shù)的增加快速下降,而在相同鹽凍循環(huán)次數(shù)下,模筑混凝土的質(zhì)量損失率及強度損失率均大于同配合比噴射混凝土。這是因為隨著鹽凍循環(huán)次數(shù)的增加,模筑混凝土表面的浮漿層快速剝落并形成微裂縫,其微觀結(jié)構(gòu)遭到破壞,物理力學(xué)性能快速下降;而噴射混凝土因具有引氣混凝土的微觀結(jié)構(gòu),其抗鹽凍性能相對較強。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于鹽凍性能的高寒地區(qū)橋梁混凝土優(yōu)化設(shè)計及機理分析[J]. 郭寅川,陳志暉,申愛琴,李鵬. 江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[2]噴射混凝土滲透性、孔結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能關(guān)系研究[J]. 王家濱,牛荻濤. 硅酸鹽通報. 2018(07)
[3]季凍區(qū)鹽凍作用下結(jié)構(gòu)氯離子侵蝕耐久壽命預(yù)測[J]. 劉金亮,賈艷敏,王佳偉,于廣龍. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2018(10)
[4]基于工業(yè)掃描分析混凝土氣泡結(jié)構(gòu)與抗鹽凍性能[J]. 張家科,袁捷,劉文博,吳越. 同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[5]廈門翔安海底隧道鋼筋腐蝕監(jiān)測技術(shù)[J]. 雷鷹,鄭翥鵬. 工程力學(xué). 2016(05)
[6]海底隧道混凝土結(jié)構(gòu)耐久性監(jiān)測(英文)[J]. 金祖權(quán),趙鐵軍,張鵬,高嵩. 硅酸鹽學(xué)報. 2013(02)
[7]纖維混凝土在鹽凍作用下的耐久性研究[J]. 王晨飛,牛荻濤. 工業(yè)建筑. 2012(01)
[8]膠州灣海底隧道襯砌混凝土服役壽命預(yù)測[J]. 金祖權(quán),趙鐵軍,侯保榮,李秋義. 土木建筑與環(huán)境工程. 2009(06)
博士論文
[1]凍融循環(huán)與外部彎曲應(yīng)力、鹽溶液復(fù)合作用下混凝土的耐久性與壽命預(yù)測[D]. 慕儒.東南大學(xué) 2000
碩士論文
[1]多鹽多場耦合作用下海底隧道混凝土氯離子傳輸機制研究[D]. 譚保華.東華理工大學(xué) 2018
本文編號:3018492
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