海水環(huán)境下混凝土孔結(jié)構(gòu)演變規(guī)律研究.pdf

1、孔結(jié)構(gòu)是混凝土材料的重要特征之一，它嚴(yán)重地影響著混凝土材料的抗?jié)B性、抗凍性、強(qiáng)度等性能。水泥漿體與集料之間的界面過渡區(qū)是混凝土中最薄弱的環(huán)節(jié)，其強(qiáng)度低，容易引發(fā)裂縫，并且裂縫易于擴(kuò)展。采用合適的表征手段探討混凝土材料微觀結(jié)構(gòu)的發(fā)展變化規(guī)律，有利于從不同層次把握其性能與組成、結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，從而對(duì)其性能做出評(píng)價(jià)，對(duì)于開發(fā)高性能水泥混凝土材料具有重要意義。
　　 本文通過先進(jìn)測(cè)試技術(shù)，表征海水和淡水環(huán)境下混凝土孔結(jié)構(gòu)和界面過渡區(qū)，探

2、索海水環(huán)境下混凝土孔結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律以及礦物摻合料對(duì)混凝土孔結(jié)構(gòu)和界面過渡區(qū)的改善作用，并分析海水環(huán)境影響混凝土孔結(jié)構(gòu)的變化機(jī)理以及礦物摻合料對(duì)混凝土孔結(jié)構(gòu)和界面過渡區(qū)的改善機(jī)理。實(shí)驗(yàn)研究表明：
　　 (1)壓汞實(shí)驗(yàn)結(jié)果和顯微鏡法測(cè)孔結(jié)果表明，3天齡期時(shí)，相對(duì)淡水養(yǎng)護(hù)，海水養(yǎng)護(hù)環(huán)境下混凝土小孔較多，孔隙率低，孔徑較淡水環(huán)境下細(xì)化一些。當(dāng)養(yǎng)護(hù)齡期到達(dá)28天時(shí)，淡水環(huán)境養(yǎng)護(hù)下混凝土孔結(jié)構(gòu)較海水環(huán)境下細(xì)化。當(dāng)?shù)竭_(dá)長(zhǎng)齡期180天時(shí)，淡水環(huán)

3、境養(yǎng)護(hù)下的混凝土孔結(jié)構(gòu)明顯要比海水環(huán)境養(yǎng)護(hù)下的混凝土細(xì)化。
　　 (2)界面過渡區(qū)的顯微硬度和SEM測(cè)試結(jié)果表明，在3天齡期時(shí)，海水環(huán)境中養(yǎng)護(hù)的混凝土界面過渡區(qū)顯微硬度值高于淡水環(huán)境中養(yǎng)護(hù)的混凝土且寬度要比淡水環(huán)境下的小，同時(shí)過渡區(qū)與骨料之間的連接更為緊密。在28天齡期時(shí)，海水環(huán)境中養(yǎng)護(hù)的混凝土的界面過渡區(qū)顯微硬度值均低于淡水環(huán)境中養(yǎng)護(hù)的混凝土，界面過渡區(qū)寬度要比淡水環(huán)境下的大。同時(shí)界面過渡區(qū)變得較3天時(shí)疏松，且有少量裂紋產(chǎn)生，

4、而此時(shí)淡水環(huán)境下較密實(shí)，孔隙率較小。在180天長(zhǎng)齡期時(shí)，海水環(huán)境中養(yǎng)護(hù)的混凝土的界面過渡區(qū)顯微硬度值明顯均低于淡水環(huán)境中養(yǎng)護(hù)的混凝土，界面過渡區(qū)寬度明顯要比淡水環(huán)境下的大，同時(shí)有較大孔隙和裂紋，后期海水環(huán)境的腐蝕更為嚴(yán)重。
　　 (3)隨著摻入礦粉，硅粉和偏高嶺土后，混凝土孔隙率逐漸減小，臨界孔徑、最可幾孔徑、氣泡平均半徑均有所減小。混凝土孔徑得到細(xì)化，孔徑分布更為合理。同時(shí)界面過渡區(qū)的顯微硬度值均增大，界面過渡區(qū)的寬度均有所減

5、小，且界面過渡區(qū)更致密。礦物摻合料改善混凝土孔結(jié)構(gòu)和界面過渡區(qū)的效果依次為：偏高嶺土>硅粉>礦粉。
　　 (4)在3天齡期時(shí)，海水養(yǎng)護(hù)條件下混凝土抗壓強(qiáng)度較淡水環(huán)境下的高。當(dāng)達(dá)到28天時(shí)，其抗壓強(qiáng)度與3天的規(guī)律相反。當(dāng)達(dá)到180天時(shí)，淡水養(yǎng)護(hù)條件下混凝土抗壓強(qiáng)度明顯要高于海水環(huán)境下的。摻入礦粉，硅粉和偏高嶺土后，混凝土抗壓強(qiáng)度值逐漸增大，這與礦物摻合料改善混凝土孔結(jié)構(gòu)有關(guān)。強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果與孔結(jié)構(gòu)和界面過渡區(qū)測(cè)試結(jié)果密切相關(guān)。

6、>　　 (5)在3天早齡期時(shí)，主要是海水中的某些成分與混凝土毛細(xì)孔壁上的組分反應(yīng)生成了難溶的產(chǎn)物，起到了促進(jìn)水化和裂縫“自閉合”作用，使得海水環(huán)境下的混凝土孔結(jié)構(gòu)要優(yōu)于淡水環(huán)境下。在28天時(shí)，隨著水化程度的加深，混凝土逐漸致密化。此時(shí)主要是海水中的各種離子的交互作用腐蝕，使得海水環(huán)境下的混凝土孔結(jié)構(gòu)開始轉(zhuǎn)變，逐步劣化。在180天長(zhǎng)齡期時(shí)這種腐蝕劣化作用更加明顯。礦物摻合料主要通過微集料填充效果和火山灰活性效應(yīng)來改善混凝土孔結(jié)構(gòu)和界面過