水泥基材料在硫酸鹽-氯鹽侵蝕下的破壞與評價.pdf

1、西部鹽湖和海洋環(huán)境中的混凝土結構受到硫酸鹽-氯鹽復合侵蝕的作用，未達到設計使用年限即退出服役的問題突出。國內(nèi)外圍繞硫酸鹽-氯鹽復合侵蝕作用下混凝土的耐久性開展了較為廣泛的研究，加速腐蝕實驗是重要的研究手段，但現(xiàn)階段的試驗室加速實驗大多反映混凝土在單一介質作用下的侵蝕劣化規(guī)律，如反映氯鹽侵蝕作用的RCM法以及反映硫酸鹽腐蝕作用的干濕循環(huán)KS指標法，上述單一加速方法得到的研究結果在指導復合侵蝕環(huán)境下實際工程混凝土的耐久性保障與提升時可能出現(xiàn)

2、偏差。并且已有研究表明，硫酸鹽與氯鹽復合侵蝕作用下，混凝土的劣化規(guī)律并不是氯鹽與硫酸鹽單一侵蝕作用下劣化規(guī)律的簡單疊加，因此加速方法也不能機械的數(shù)學加和?？紤]硫酸鹽-氯鹽復合侵蝕作用的加速評價方法，是指導西部鹽湖和海洋環(huán)境等嚴酷環(huán)境下混凝土耐久性提升技術開發(fā)，科學預測混凝土結構服役壽命的關鍵。
　　本文綜合考慮了西部鹽湖和海洋環(huán)境可能遇到的長期浸泡、干濕循環(huán)以及半浸泡三種侵蝕制度，研究了水泥基材料在硫酸鹽-氯鹽侵蝕過程中質量變化、

3、耐蝕系數(shù)、膨脹率等不同指標的變化趨勢，以及侵蝕過程中腐蝕產(chǎn)物組成、生成量、形貌以及孔結構等微觀性能的演變規(guī)律，對氯鹽作用下水泥基材料硫酸鹽侵蝕破壞機理等效與加速評價方法進行了分析。取得主要結論如下:
　　(1)硫酸鹽-氯鹽復合侵蝕作用下，長期浸泡與干濕循環(huán)中水泥基材料試件在質量變化、強度變化和膨脹發(fā)展方面均具有相似的劣化特征，而半浸泡的試件劣化特征與長期浸泡試件和干濕循環(huán)試件均有明顯不同，在試驗室進行模擬實際服役環(huán)境混凝土結構耐久

4、性劣化時，可采用干濕循環(huán)方法對全浸泡進行近似等效加速。
　　(2)采用干濕循環(huán)制度，在硫酸鹽-氯鹽復合侵蝕作用下對長期浸泡進行近似等效加速，質量變化難以在短期內(nèi)表征出硫酸鹽侵蝕過程中材料性能的劣化，強度發(fā)展離散性較大，膨脹率對評價長期浸泡和干濕循環(huán)作用下的水泥基材料的性能劣化更為有效。
　　(3)定義了硫酸鹽-氯鹽復合侵蝕作用下基于膨脹率的等效加速系數(shù)λE，試件達到相同膨脹率(E)所需的時間滿足t=a(E+b)1/2+c經(jīng)驗

5、公式，加速作用受到試件水灰比、界面、氯鹽濃度的影響，a為氯鹽濃度相關的影響因素、b為界面相關的影響因素、c為水灰比相關的影響因素;隨著試件水灰比增大，加速作用增強，界面的引入削弱了加速作用，氯鹽濃度增加，加速作用減弱。
　　(4)水泥基材料中硫酸根離子傳輸具有時變特性，給出了干濕循環(huán)制度下硫酸根離子傳輸?shù)募铀傧禂?shù)λD，為硫酸鹽-氯鹽侵蝕下的壽命預測提供了依據(jù)。
　　(5)干濕循環(huán)與長期浸泡作用下水泥基材料試件中的硫酸根離子分