寧夏鹽漬地區(qū)抗腐蝕混凝土耐久性研究.pdf

1、寧夏鹽漬地區(qū)環(huán)境水中礦化度很高，含有多種腐蝕離子，其中，以SO2-4離子尤為突出，大部分地區(qū)的環(huán)境水中SO4-離子含量超標。其含量通常在1000mg/L以上，部分地區(qū)SO2-4離子含量甚至超過了4000mg/L，達到4911 mg/L。按照《混凝土耐久性設計與施工指南》，當?shù)氐亩鄶?shù)地區(qū)環(huán)境應劃分為“非常嚴重腐蝕”，部分地區(qū)則為“極端嚴重腐蝕”。腐蝕離子對當?shù)氐幕炷凉こ淘斐闪藝乐氐钠茐?，給社會的經(jīng)濟和環(huán)境都造成不良影響。
　　根據(jù)

2、寧夏地區(qū)環(huán)境水對混凝土的破壞模式及原因分析，確定混凝土破壞的主要因素。為了研制一種價格較為低廉，耐腐蝕性能指標較為優(yōu)越的混凝土配比，同時充分利用當?shù)胤勖夯屹Y源，本文采用Ⅰ級粉煤灰和高效減水劑雙摻的方法來進行混凝土抗腐蝕研究。這種雙摻混凝土在工程中的大規(guī)模使用，不僅能大大降低工程成本，提高工程質量，還可以充分利用粉煤灰這一工業(yè)廢物，達到保護生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟循環(huán)發(fā)展的目的。為突破傳統(tǒng)對大摻量粉煤灰的使用限制，在實驗室配制不同濃度腐蝕溶液對基準

3、混凝土和粉煤灰摻量分別為30％、40％、50％、60％的雙摻混凝土進行9個月的浸泡腐蝕，通過不同浸泡時間、不同腐蝕濃度的多指標對其抗腐蝕性能進行評價分析。并且在寧夏現(xiàn)場用當?shù)夭牧线M行了對比試驗，使試驗結果更加貼近實際，進而判斷不同產(chǎn)地材料對試驗的影響。
　　混凝土在惡劣環(huán)境下的耐久性指標除了耐腐蝕性能之外，還有其他重要的影響因素，為了充分考慮這些因素的影響，以便確定最優(yōu)混凝土配合比，在實驗室對雙摻混凝土進行人工加速碳化試驗、抗?jié)B試

4、驗、抗凍融試驗以及抗裂試驗來研究雙摻混凝土在這些耐久性方面的性能，其中，在寧夏現(xiàn)場也同時進行了抗?jié)B試驗和抗凍融試驗，以便對比。通過這些試驗來確定粉煤灰摻量對混凝土耐久性多方面性能的影響，試驗證明:雙摻粉煤灰和高效減水劑可以有效的改善混凝土的抗SO2-4腐蝕性能，且隨粉煤灰摻量的增加抗腐蝕性能提高;當粉煤灰摻量在中值40％時，其抗?jié)B性能最好;雙摻混凝土的抗碳化性能隨著粉煤灰摻量的增加而減弱，但是，除粉煤灰摻量為60％的雙摻混凝土以外，其他

5、雙摻混凝土在考慮碳化影響后也能滿足50a的使用要求;同時，在不摻引氣劑的情況下，粉煤灰取代水泥量為30％時，其抗凍性能與基準混凝土相當;在摻引氣劑的情況下，粉煤灰取代水泥的量可達40％，推薦含氣量為4.7％。最后，通過抗裂對比試驗，分析了采用減縮劑控制雙摻混凝土裂縫開展的可行性，為減少雙摻混凝土早期收縮裂縫的產(chǎn)生提供了一些思路。
　　由于混凝土的各種耐久性試驗的試驗周期都較長，試驗組別較多，試驗數(shù)據(jù)繁多，各組自變量-因變量之間的關

6、系錯綜復雜，為了獲得這些大樣本數(shù)據(jù)之間隱含的客觀規(guī)律，除了對數(shù)據(jù)進行了常規(guī)的數(shù)理統(tǒng)計分析之外，還必須找出一種更加有效的數(shù)學算法，通過建立模型，較為準確的描述雙摻混凝土耐久性各組自變量-因變量的隱含關系，以便進行復雜系統(tǒng)的指標參數(shù)預測研究。因此，根據(jù)研究問題的性質，本文首先運用非線性回歸方法對抗腐蝕試驗數(shù)據(jù)建立了雙摻混凝土的無損檢測強度回歸方程，并對雙摻混凝土進行了碳化深度公式修正。然后，結合人工神經(jīng)網(wǎng)絡強大的非線性映射特點以及遺傳算法的

7、全局優(yōu)化性能，通過兩種算法的耦合，建立了適用于本課題的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡模型。利用編制的程序分析了各種環(huán)境對雙摻混凝土的強度的影響，并對雙摻混凝土的強度進行了分析和預測，效果良好。這兩種數(shù)學處理手段為今后寧夏鹽漬地區(qū)以及這個西北類似地域下的雙摻混凝土工程的健康檢測與損傷評估提供了分析基礎和科學依據(jù)，有較大參考價值。
　　本文研究表明，在寧夏鹽漬地區(qū)應用雙摻混凝土技術解決混凝土腐蝕問題是可行的。綜合混凝土耐久性諸方面性能，在該地區(qū)工程混凝