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碳化对水泥混凝土内氯离子分布的影响 总被引:2,自引:2,他引:0
为合理评价钢筋混凝土腐蚀的氯离子含量,阐明碳化与氯盐复合作用下钢筋腐蚀的真实机理,研究了碳化对水泥石内氯离子分布的影响.结果表明:碳化作用下含氯盐水泥石非碳化区Friedel复盐衍射峰大量存在,而碳化区未见Friedel复盐衍射峰;碳化过程中Friedel复盐分解后产生的氯离子向非碳化区迁移和浓缩,氯离子在碳化区浓度降低,在碳化界面则明显升高.氯盐含量为1.0%(质量分数)的水泥石在碳化之前的氯离子分布比较均匀,其相对浓度峰值为68,碳化2周后峰值为151,碳化4周时峰值达到298,说明碳化与氯盐复合作用会显著降低钢筋腐蚀的初始氯离子含量,提高碳化界面的钢筋腐蚀概率,加快钢筋腐蚀速度. 相似文献
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腐蚀环境下的混凝土在遭受火灾时,烟气往往含有大量的强腐蚀性物质,并极易在混凝土表面结露形成强酸液,大量氯离子、硫酸根离子和硝酸根离子入侵而引起钢筋锈蚀,继而导致混凝土膨胀开裂对整个结构造成危害。针对这一问题,以受火灾影响后的海水脱硫吸收塔为背景,通过实际取样,并分层研磨,对其进行化学分析,研究各化学成分对混凝土结构的影响。结果表明:碳化对高温腐蚀环境下的混凝土影响较大,容易发生疏松或脱落情况,相对于硫酸根离子和硝酸根离子,氯离子的侵入量较大,采取相应的防腐处理措施,可以有效的减少火灾对腐蚀环境下混凝土的破坏。 相似文献
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4钢筋锈蚀混凝土中钢筋锈蚀的原因,有物理的、化学的和电的三种,也可以是这三种作的综合效果,前述混凝土裂缝使钢筋锈蚀就是物理原因。空气中的二氧化碳使混凝土碳化和存在侵蚀性的化学物质(氯离子Cl-,硫酸根离子SO4-等)等化学方面原因以及钢筋上有电流等电的原因则使完好的混凝土内钢筋先锈蚀而后混凝土才被胀裂。混凝土碳化与钢筋锈蚀有密切关系。混凝土是多孔体,孔隙中所含的水是氢氧化钙的饱和溶液,钢筋在这种高碱性(PH值为12~14)溶中表面形成一种钝化膜,可以保护钢筋不生锈。但是,混凝土无论如何密实,总不能绝对地不透水不透气。天长… 相似文献
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针对荷载和硫酸盐耦合作用过程中钢筋混凝土柱的应力分析问题,在已有混凝土内硫酸根离子扩散反应模型的基础上,进一步给出了硫酸盐侵蚀引起的混凝土损伤程度与硫酸根离子浓度及腐蚀时间之间的关系,建立了与损伤程度相关的混凝土腐蚀本构模型及轴压混凝土柱截面应力的计算方法,并通过数值模拟分析了柱截面内硫酸根离子传输、腐蚀损伤程度变化、截面应变和应力分布规律。结果表明:硫酸根离子浓度和混凝土损伤程度在柱截面内呈梯度分布,且受二维交互效应的影响明显;随腐蚀时间的增加,截面损伤区逐渐向内移动且其宽度增加,而混凝土应力在损伤区呈先增加后逐渐降低、在未损伤区基本呈线性增加的趋势。硫酸盐侵蚀过程中,轴压混凝土柱截面应力发生了明显的重分布现象。 相似文献
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海洋浪花飞溅区混凝土硫酸盐侵蚀试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对混凝土试件进行海边暴露试验,研究海边浪花飞溅区域混凝土硫酸盐侵蚀试验,利用分光光度计法测定硫酸根离子的含量。试验结果表明,混凝土中总硫酸根离子浓度随着腐蚀龄期的增加而升高,但后期增加幅度逐渐降低;混凝土中总硫酸根离子浓度因水胶比、水泥用量不同而不同;掺加矿物掺合料可以明显改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。 相似文献
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海水中存在的硫酸根离子传输至混凝土内部将导致其腐蚀破坏。针对矿粉掺量0~65%的C40引气混凝土进行海洋潮汐区、大气区和水下区腐蚀1~2a,测试其水溶和酸溶硫酸根离子浓度分布;分析水泥净浆中的腐蚀产物类型及含量。试验结果表明:海洋不同腐蚀区带混凝土中硫酸根离子传输量及传输深度排序为:潮汐区水下区大气区。混凝土中反应硫酸根离子与总硫酸根离子的关系服从线性函数分布,反应量占总硫酸根离子量的90%以上,反应的硫酸根离子量随腐蚀龄期增加而增加。海洋潮汐区和水下区生成的腐蚀产物量高于大气区,主要是钙矾石和石膏;海洋大气区暴露混凝土的腐蚀产物为钙矾石。对于P.I.52.5水泥制备的C40混凝土而言,掺加65%的矿粉有助于提升混凝土抗海洋硫酸根离子侵蚀能力。 相似文献
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海水和滨海盐渍土存在的硫酸根离子与混凝土反应将导致保护层膨胀剥落,从而使得氯离子传输距离缩短、钢筋混凝土更易腐蚀。对0~50%粉煤灰掺量、0~65%矿粉掺量混凝土开展实海暴露,同时将混凝土粉末浸泡于1%硫酸钠和海水溶液中,研究混凝土与硫酸根离子的反应量。试验结果表明:海水中的硫酸根离子进入混凝土内部,其1 d的反应量达到总反应量的50%,28 d后将达到反应平衡;其反应的硫酸根离子量超过总硫酸根离子量的84%。当粉煤灰掺量达到50%,矿粉掺量达到65%时,其抗压强度小于普通混凝土,但可以降低混凝土的硫酸根离子反应量5%~15%,从而有助于降低于混凝土的硫酸盐腐蚀风险。海洋潮汐区腐蚀混凝土的硫酸根离子反应量与海沙区相近,但高于大气区腐蚀混凝土。 相似文献
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采用10倍水溶解钢筋周围混凝土粉末的方法制取混凝土孔溶液,研究了含氯盐混凝土碳化过程中使钢筋锈蚀的游离氯离子与氢氧根含量比值阈值,结果发现,置于普通硅酸盐水泥混凝土、大掺量工业废渣普通水泥混凝土及硫铝酸盐水泥混凝土使钢筋锈蚀[Cl-][OH-]阈值分别是0.386、0.348和0.138;测得的[Cl-][OH-]阈值比以往他人取得的0.60的结果低;应用[Cl-][OH-]碳化经时模型预测含氯盐混凝土使用寿命明显低于不含氯盐混凝土,其中大掺量工业废渣含氯盐水泥混凝土由于可碳化物少和碳化对游离氯离子释放双重效应使其使用寿命较普通水泥混凝土低,研究结果对大气环境下含氯盐混凝土使用寿命预测和耐久性设计具有参考意义。 相似文献
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为研究沿海地区高性能混凝土桩基础的耐久性,采用干湿循环浸泡法对18个高性能混凝土试件进行了氯盐侵蚀试验,分析了高性能混凝土的氯离子浓度分布,得到了高性能混凝土的表面氯离子浓度、氯离子扩散系数的时变方程。在此基础上进行了高性能混凝土氯盐侵蚀的数值模拟,分析了钢筋直径(20、28 mm和36 mm)和保护层厚度(20、30、40 mm和50 mm)对沿海地区高性能混凝土桩基础氯离子浓度分布和氯离子扩散系数的影响,提出了相应的耐久性设计建议。研究结果表明:高性能混凝土毛细管吸附区与氯离子扩散区的位置在0~5 mm之间,高性能混凝土的最大稳定深度为50 mm;随着时间的增长,高性能混凝土氯离子扩散系数逐渐降低,氯离子浓度增长速率拐点为25 mm;相较氯盐侵蚀溶液浓度,氯离子扩散系数与氯盐侵蚀时间的关系更大。结合钢筋的临界氯离子浓度正态分布,建议沿海地区输电工程高性能混凝土桩基础的保护层厚度为70 mm。 相似文献
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配筋梯度混凝土梁裂缝宽度实用计算方法 总被引:1,自引:0,他引:1
截面压区采用高强高性能混凝土、拉区采用普通混凝土的配筋梯度混凝土受弯结构构件,可充分利用抗压强度高的高强高性能混凝土及经济性好的普通混凝土优点,实现二者有机结合。试验表明拉区普通混凝土初凝前将压区高强混凝土浇筑完毕,有利于保证强度差异较大的异强混凝土中的水泥浆几乎同时开始水化,在硬化并达到设计强度后,两类混凝土可协同整体工作,验证了所构建的配筋梯度混凝土梁的有效性和可实施性。以承载能力极限状态控制截面相对受压区高度为基本参数,开展拉压区为异强混凝土的配筋梯度混凝土简支梁的受弯性能试验基于截面应力应变分布规律,提出该类矩形截面受弯构件开裂前瞬时受压区高度表达式与建议取值,按截面应力应变法和塑性影响系数法获得开裂弯矩表达式。基于试验结果,提出该类受弯结构构件平均裂缝间距、平均裂缝宽度以及最大裂缝宽度实用计算方法。为配筋梯度混凝土受弯构件正常使用极限状态分析创造了基本条件。 相似文献
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对掺量粉煤灰高性能混凝土和普通混凝土灌注桩进行抵抗硫酸盐和浓度镁盐的双重强侵蚀试验。试验表明掺量粉煤灰高性能混凝土,其可以抵抗硫酸盐和浓度镁盐的双重强侵蚀,完全能满足混凝土抗侵蚀要求。在相同配合比条件下,质量变化在腐蚀早期的质量变化率很接近,随着侵蚀龄期的增加,粉煤灰高性能混凝土抗侵蚀性能均优于普通水泥混凝土,这与耐蚀系数得出的结论基本上相吻合。 相似文献
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沿海混凝土结构的环境盐雾分区研究 总被引:1,自引:0,他引:1
处于近海盐雾区的混凝土结构,其表面的氯离子浓度是随着时间的增长而逐步累积的,同时又是随着距海岸距离及离海面高度的增大而降低的.根据这一特点,建立在近海陆上和海上盐雾区环境下以时间、距离和高度为变量的混凝土结构表面的氯离子浓度模型,在该边界条件下根据Fick第二扩散定律建立一维扩散模型方程.根据计算出的混凝土保护层厚度,进行近海盐雾区的分区,即轻度盐雾区和重度盐雾区.通过模型计算结果,分析了水胶比对不同设计使用寿命时混凝土保护层厚度的影响. 相似文献
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干湿循环下混凝土中氯离子的一些扩散特性 总被引:1,自引:1,他引:0
研究了干湿循环下混凝土中氯离子的一些扩散特性.根据浙江沿海的气候特点,提出了干湿循环下混凝土氯离子扩散试验方案,并测定了自然循环和加速循环下混凝土中各点氯离子浓度随时间的变化.试验结果表明:对于给定的暴露时间,混凝土中的氯离子浓度随着离混凝土表面距离的增大而减小;对于混凝土内部任一给定点,氯离子浓度随着暴露时间的增长而增大;对于给定的暴露时间和混凝土中给定点,加速循环下的氯离子浓度高于自然循环下的氯离子浓度.利用Fiek方程解和最小二乘法,给出了混凝土氯离子扩散系数与暴露时间之间的关系.发现混凝土氯离子扩散系数随暴露时间的增长而减小,与干湿循环几乎无关. 相似文献
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青岛海湾大桥位于海水含盐度高且存在较严重自然冻融循环的胶州湾海域,施工环境与服役环境都比较恶劣。非通航孔桥承台位于潮差区与浪溅区,为了保证施工期及运营期的混凝土耐久性,采用低水胶比、大掺量矿物掺和料、适量引气的混凝土配制技术,并利用外部围水设施实现海上干法施工。在冬季,为了降低施工期外界环境对混凝土性能的不利影响,将围水设施顶部用帆布覆盖,内部空间布置加热水箱,承台侧面利用蓄水型模板衬里提供不间断的保湿养护。自浇筑至14d养护龄期内,承台侧面及顶面温度始终高于15℃,相对湿度高于95%,模板衬里内积蓄的水量高于混凝土养护所需要的水量,采取该养护方案实现了承台混凝土的持续保温保湿养护,保证了承台混凝土的各项性能健康发展。 相似文献
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为得出不同类型接缝及石灰石粉含量对混凝土构件在氯盐环境中的耐久性影响,设计了一侧为普通混凝土、另一侧为石灰石粉混凝土、中间为不同类型接缝的组合试件。将养护后的试件在10%浓度的氯盐溶液中浸泡270 d后取样,检测接缝处及其两侧混凝土内的自由氯离子浓度。结果表明:在同一试件内,接缝处的氯离子浓度最大,距接缝0~20 mm处混凝土内的氯离子浓度向远离接缝方向逐渐减小,距接缝20 mm之外混凝土内的氯离子浓度基本相等; 相同侵蚀时间下,同一深度处直接湿接缝内的氯离子浓度最大,凿毛接缝处次之,界面剂接缝处最小,拟合得出的3种接缝处的表观氯离子扩散系数分别为基体混凝土的1.95倍、1.87倍、1.83倍; 接缝两侧相同距离处,掺石灰石粉混凝土内的氯离子浓度均大于普通混凝土,石灰石粉掺量(质量分数)为10%、20%、30%时混凝土表观氯离子扩散系数分别增大9.8%、11.8%、65.8%; 数值模拟得到的氯离子在带接缝混凝土内的分布规律与试验结果吻合较好。 相似文献