復(fù)合鹽溶液作用下混凝土耐久性研究與壽命預(yù)測.pdf

1、混凝土耐久性問題已經(jīng)成為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中重要問題之一，混凝土耐久性不足將導(dǎo)致整個混凝土結(jié)構(gòu)正常服役能力的下降。硫酸鹽對混凝土的侵蝕是很重要的環(huán)境水侵蝕的問題，對混凝土具有極大的破壞，在我國西部地區(qū)存在高濃度的硫酸鹽、鎂鹽、氯鹽，極大的縮短了當(dāng)?shù)鼗炷恋墓ぷ餍阅?，因此，研究硫酸鹽侵蝕混凝土的破壞機(jī)理及破壞規(guī)律，對提高當(dāng)?shù)氐幕炷恋膶嶋H應(yīng)用能力具有重要的意義。
　　通過試驗首先研究了混凝土在單一因素（硫酸鹽溶液）、雙因素（鎂鹽-硫酸鹽

2、溶液）、三因素（鎂鹽-硫酸鹽-氯鹽溶液）作用下的混凝土的損傷問題及混凝土在不同侵蝕環(huán)境中的連通孔隙的變化。其次通過試驗分析了硫酸根在混凝土內(nèi)的濃度擴(kuò)散規(guī)律，并分析了硫酸根在混凝土內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)受外界環(huán)境的影響規(guī)律，建立了考慮外界環(huán)境對硫酸根擴(kuò)散系數(shù)影響的修正模型。最后通過理論與試驗相結(jié)合，建立了基于固相體積變化理論的混凝土壽命預(yù)測模型。
　　混凝土在單一因素（硫酸鹽溶液）、雙因素（鎂鹽-硫酸鹽溶液）、三因素（鎂鹽-硫酸鹽-氯鹽溶液）

3、作用下的動彈性模量均表現(xiàn)出先緩慢上升，隨著侵蝕時間的增加再下降，然后再上升，整個侵蝕過程呈現(xiàn)波動式現(xiàn)象，損傷速率隨硫酸鈉溶液濃度與水灰比的增加而增大;鎂離子在侵蝕初期抑制硫酸根的侵蝕而在侵蝕后期鎂離子促進(jìn)了硫酸根對混凝土的侵蝕;氯離子阻礙硫酸鹽侵蝕混凝土。在高濃度的硫酸鈉溶液中混凝土表層的破壞主要是石膏的破壞結(jié)果，而混凝土內(nèi)部是石膏和鈣礬石共同作用的結(jié)果;在硫酸鎂溶液侵蝕中混凝土除了遭受鈣礬石、石膏等物質(zhì)的膨脹破壞外，還遭受Mg2+的化

4、學(xué)破壞，整個侵蝕過程是一個化學(xué)物理作用的過程;在氯鹽-鎂鹽-硫酸鹽復(fù)合溶液中的混凝土的損傷是以石膏破壞為主，鈣礬石破壞為輔的損傷過程。
　　混凝土在鹽溶液侵蝕下的連通孔隙率變化先降低然后上升，連通孔隙率變化速率隨著硫酸根濃度的增大而增大，隨著氯離子濃度的增大而減小，但是鎂離子在侵蝕初期時連通孔隙率的變化速率隨著鎂離子濃度的增大而減小，在侵蝕后期隨著鎂離子濃度的增大而增大。
　　混凝土內(nèi)硫酸根的濃度隨著侵蝕深度的增加而逐漸降低

5、，在混凝土同層內(nèi)表現(xiàn)出時間積累性;在同一深度及同一侵蝕時間下隨著水灰比的增大而逐漸增大，隨著硫酸根濃度的增大而逐漸增大，隨著氯離子濃度的增大而降低，而鎂離子依然表現(xiàn)出在侵蝕初始抑制硫酸根的擴(kuò)散，在侵蝕后期促進(jìn)硫酸根的擴(kuò)散，并且作用強(qiáng)度隨著鎂離子濃度的增大而增強(qiáng)。硫酸根的存在抑制了氯離子在混凝土內(nèi)的擴(kuò)散，提高了混凝土抵抗氯鹽侵蝕的能力。
　　混凝土內(nèi)硫酸根擴(kuò)散系數(shù)隨著侵蝕時間的增加而逐漸降低，隨著水灰比及硫酸根濃度的增大而逐漸增大，