荷載-干濕交替-鹽溶液耦合作用下混凝土的損傷過程與機理.pdf

1、海工混凝土結構遭受硫酸鹽和氯鹽侵蝕是造成其耐久性壽命降低的主要原因，硫酸鹽侵蝕能使混凝土結構發(fā)生破壞，氯離子滲透到混凝土內(nèi)部會造成鋼筋的銹蝕、膨脹。處于浪濺區(qū)或潮差區(qū)的混凝土結構還遭受荷載和干濕交替作用，混凝土的硫酸鹽侵蝕和氯鹽侵蝕加劇，混凝土的使用壽命大大低于設計壽命。研究荷載-干濕交替耦合作用下混凝土抗硫酸鹽侵蝕和氯鹽侵蝕過程和機理關系到能否提高海工混凝土的服役壽命，是當前海工混凝土面臨的一個緊迫課題。
　　 本文主要研究荷

2、載-干濕交替耦合作用下混凝土抗硫酸鹽侵蝕過程和氯鹽侵蝕過程。對于硫酸鹽侵蝕過程，采用相對動彈性模量來研究混凝土在荷載-干濕交替耦合作用下的損傷規(guī)律，并通過ESEM、MIP、XRD手段研究混凝土在荷載-干濕交替耦合作用下的微結構演變。試驗結果表明：在荷載-干濕交替-硫酸鹽耦合作用下混凝土的損傷過程可分為先加速劣化、再穩(wěn)定、后緩慢劣化三個過程，高強度等級混凝土能提高混凝土的抗硫酸鹽侵蝕能力；干濕交替能顯著加劇混凝土的硫酸鹽侵蝕過程；礦物摻合

3、料的加入能改善混凝土的孔結構，細化孔徑，從而能顯著改善混凝土的硫酸鹽侵蝕能力；混凝土硫酸鹽侵蝕的程度隨著環(huán)境介質(zhì)濃度的提高而加??；彎曲荷載的作用導致混凝土內(nèi)產(chǎn)生微裂紋，這對混凝土內(nèi)硫酸根離子的擴散起到了加速的作用，從而使得混凝土的損傷程度加劇，然而，40％的荷載對混凝土前期性能的影響不大，當荷載率達到60%時，混凝土加速劣化。
　　 荷載-干濕交替耦合作用下混凝土中自由氯離子濃度隨深度的分布規(guī)律符合Fick第二定律的結果，自由氯

4、離子的濃度隨著深度的增加而降低，隨著齡期的增長而有所增加。不同條件下混凝土的氯離子擴散系數(shù)都隨著齡期的增加而減小。低水膠比混凝土有著致密的結構，能降低混凝土的擴散系數(shù)從而能顯著提高混凝土抗氯離子侵蝕能力；干濕交替作用相比長期浸泡能顯著加劇混凝土的氯離子擴散過程；隨著荷載率的提高，混凝土內(nèi)氯離子含量增加，混凝土中加入30%的粉煤灰或加入50%的礦粉能顯著改善混凝土的抗氯離子侵入能力。
　　 本文還對荷載-干濕交替作用下混凝土硫酸鹽