干濕循環(huán)與碳化對(duì)混凝土硫酸鹽侵蝕的影響研究.pdf

1、混凝土耐久性研究是當(dāng)今混凝土研究中的一個(gè)重要部分，而干濕循環(huán)、碳化和硫酸鹽腐蝕均是混凝土耐久性研究的重要組成部分。干濕循環(huán)會(huì)使得混凝土產(chǎn)生膨脹剝落破壞，對(duì)其他的化學(xué)反應(yīng)也有一定的促進(jìn)作用；碳化破壞混凝土的堿性環(huán)境，導(dǎo)致鋼筋銹蝕，混凝土結(jié)構(gòu)失效；硫酸鹽腐蝕是一種化學(xué)腐蝕，它的主要產(chǎn)物為鈣礬石、石膏，主要是導(dǎo)致混凝土開裂失效。目前，對(duì)于混凝土在上述三因素的單個(gè)作用下的研究比較多，但是在雙因素及復(fù)合因素作用下的混凝土耐久性方面還不夠深入，因此

2、本文進(jìn)行了混凝土在干濕循環(huán)、碳化對(duì)硫酸鹽侵蝕的復(fù)合因素下的研究，為混凝土劣化研究和工程實(shí)踐提供參考。 本次試驗(yàn)分兩種情況進(jìn)行：?jiǎn)我灰蛩亍蛩徕c溶液浸泡下混凝土損傷試驗(yàn)；復(fù)合因素——濕循環(huán)(濕為浸泡在硫酸鈉溶液)和碳化復(fù)合作用下的混凝土損傷試驗(yàn)。宏觀力學(xué)性能檢測(cè)指標(biāo)以動(dòng)彈性模量Ed為主，微觀試驗(yàn)以硫酸鹽侵蝕的產(chǎn)物鈣礬石為主要研究對(duì)象，對(duì)其生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)觀察。 本文的宏觀試驗(yàn)研究得出了一些結(jié)論，硫酸鈉溶液常溫浸泡是一個(gè)長(zhǎng)

3、期緩慢的過(guò)程，Ed演化規(guī)律一般是前期密實(shí)增強(qiáng)—平緩-緩慢下降，混凝土試件處在負(fù)損傷階段。干濕循環(huán)和和碳化對(duì)混凝土鹽侵蝕有加速作用，對(duì)于混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的變化有一定的影響?；炷罞d變化規(guī)律一般是早期略有增強(qiáng)，后期下降迅速，試件呈現(xiàn)膨脹剝落，部分表面產(chǎn)生明顯裂縫。 微觀方面，本次試驗(yàn)主要利用K值法定量分析侵蝕產(chǎn)物鈣礬石含量的變化，得到結(jié)論有：?jiǎn)渭兊牧蛩徕c溶液浸泡下，鈣礬石增量遵循濃度越大，水灰比越大，鈣礬石含量也越大的規(guī)律，在干

4、濕循環(huán)和碳化試驗(yàn)中，鈣礬石的含量先期下降，后期回升，這說(shuō)明在前期干濕循環(huán)和碳化對(duì)鈣礬石生長(zhǎng)有抑制作用，這跟鈣礬石被碳化減少有關(guān)，而且碳化會(huì)消耗掉鹽侵蝕所需的反應(yīng)物Ca(OH)2及其他水化物，因此前期鈣礬石會(huì)有所下降，到了后期，隨著反應(yīng)的繼續(xù)，由于干濕循環(huán)和碳化的作用，硫酸鹽濃度在混凝土內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生富集，這樣使得反應(yīng)生成的鈣礬石開始回升，因此鈣礬石量在后期會(huì)上升。 采用二次拋物線形模式描述混凝土的Er(相對(duì)動(dòng)彈性模量，初始動(dòng)彈性模量

5、與經(jīng)過(guò)n天后的動(dòng)彈性模量比值)與試驗(yàn)天數(shù)n之間的關(guān)系：Er=α＋bn+ cn2，其中.6表示混凝土損傷初速度，-2c為混凝土損傷加速度。單一因素的硫酸鈉溶液浸泡試驗(yàn)，-6小于零，表明試驗(yàn)初期混凝土是一種負(fù)損傷，強(qiáng)度在增加，-2c大于零，說(shuō)明試塊是以加速損傷發(fā)展的；復(fù)合因素試驗(yàn)，-b和-2c都大于零，這表示試塊在試驗(yàn)初期就開始產(chǎn)生損傷，且這種損傷是加速發(fā)展的。試驗(yàn)結(jié)果分析表明，混凝土的Er與浸泡溶液濃度k以及浸泡時(shí)間n的關(guān)系可用函數(shù)：Er