荷载作用下的混凝土硫酸盐腐蚀研究

本试验研究了荷载作用下混凝土的硫酸盐腐蚀,采用在线测定方法对不同水灰比的混凝土试件进行了与干湿循环有关的SD 和MDF耐久性试验,研究荷载、干湿循环和硫酸盐侵蚀等破坏因素的单独作用及其复合作用对混凝土耐久性的影响规律;以相对动弹十模量为评价指标对多因素协同作用下的不同水灰比混凝土试件的抗硫酸盐侵蚀性能进行了表征,通过动弹性模量在硫酸盐侵蚀条件下自变化,探索更为实用的混凝土抗硫酸盐性能的评价方法,对防治混凝土硫酸盐侵蚀提出了一些对策.     

硫酸盐-干湿循环与冻融复合作用对混凝土力学性能的影响

为研究硫酸盐-干湿循环与冻融复合作用下混凝土的力学性能退化规律，采用试验室加速腐蚀的方法，对混凝土试件进行轴心抗压试验，得到了不同干湿循环次数、混凝土强度和冻融循环次数下混凝土峰值应力、峰值应变及受压应力-应变曲线的变化规律，并对腐蚀后混凝土表观形态和微观形貌进行分析。结果表明：3∶1的干湿循环制度下硫酸钠主要发生物理结晶侵蚀；随着干湿循环次数增加，应力-应变曲线上升段斜率逐渐减小，峰值应力不断下降，峰值应变呈增大趋势；硫酸钠-干湿循环大大加快了冻融循环后试件的劣化速度，随着冻融循环次数增加，混凝土峰值应力逐渐减小，峰值应变逐渐增大。通过回归分析，建立了硫酸盐-干湿循环和冻融环境下混凝土应力-应变曲线方程，模型可为西部地区混凝土结构剩余寿命预测提供理论基础。     

硫酸盐和干湿循环作用下玄武岩纤维混凝土劣化规律

盐湖、盐渍土地区水位变幅区的混凝土材料劣化问题突出。该文开展不同质量浓度硫酸盐溶液干湿循环侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土侵蚀试验、材料力学试验和微观测试,测试分析混凝土试件抗压强度、劈裂抗拉强度、质量变化、相对动弹性模量等参数的演变规律,揭示不同浸泡浓度及龄期下玄武岩纤维混凝土的劣化机制;结合混凝土试件侵蚀后的表观形态和细观结构特征,研究不同侵蚀周期下掺玄武岩纤维混凝土的细观结构演变机理。结果表明：掺入长度6mm玄武岩纤维的混凝土抗压及劈裂抗拉强度增强效果优于长度12mm纤维;硫酸盐和干湿循环侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土劣化规律受硫酸盐溶液浓度、干湿循环次数和纤维掺量3个因素协同作用影响,干湿循环作用下硫酸盐侵蚀产物主要为石膏型侵蚀和钙矾石型侵蚀。掺玄武岩纤维混凝土抗硫酸盐侵蚀能力明显优于于素混凝土。     

受侵蚀混凝土耐久性衰减影响因素试验研究

针对地处滨海和盐渍区的混凝土建筑物长期遭受干湿循环和有害化学离子侵蚀的双重作用,导致混凝土耐久性衰减的问题,采用现场调查、室内加速试验、理论分析等相结合的研究方法,进行干湿循环下硫酸盐、复合盐(硫酸盐+氯盐)、水三种不同侵蚀条件的对比试验,以试件的相对动弹性模量为评价指标,研究不同侵蚀方式、侵蚀介质、水灰比、及粉煤灰掺加对受侵蚀混凝土耐久性能衰减的影响规律,研究结果表明:干湿循环能够促进硫酸盐对混凝土的侵蚀;干湿循环与硫酸盐侵蚀条件下,硫酸盐的侵蚀作用较复合盐的侵蚀作用明显,掺入20%粉煤灰对于增强混凝土抗盐结晶侵蚀性能有一定的积极效用。     

复合侵蚀条件下水泥砂浆的耐蚀性能研究

在地下水富含硫酸盐的地区,结构混凝土不仅受到硫酸盐的侵蚀,而且会常常面临干湿循环-硫酸盐-CO2复合侵蚀。在试验室条件下研究了碳化侵蚀、干湿循环-硫酸盐侵蚀以及干湿循环-硫酸盐-CO2复合侵蚀的情况下水泥砂浆的耐蚀性能。试验结果表明:在干湿循环-硫酸盐侵蚀条件下砂浆试样强度呈现先增后降的趋势;硫酸盐-干湿循环-CO2环境对水泥砂浆的侵蚀最为严重;三种试验制度对砂浆试件侵蚀影响大小按龄期分为两个阶段;在干湿循环-硫酸盐侵蚀条件下产生的物质为Na2SO4晶体和钙矾石,在硫酸盐-干湿循环-CO2侵蚀条件下产生的物质为Ca CO3和Na2SO4晶体。     

掺锂渣再生混凝土抗硫酸盐性能的试验研究

为推进再生粗骨料混凝土在西部地区的有效利用,增大建筑废料的利用率,本试验对不同锂渣掺量以及不同再生粗骨料用量的再生粗骨料混凝土试件进行了西部硫酸盐环境下的干湿交替模拟,以清水环境下的干湿循环模拟为对照,分别进行了30、60、90、120次干湿循环,分析了在这种加速侵蚀作用下,各组掺锂渣再生混凝土试件的表观特征、力学性能及质量随侵蚀的经时变化规律.结果表明:适量的锂渣可以提高掺锂渣再生粗骨料抗硫酸盐侵蚀性能,20％锂渣掺量效果最好;20％锂渣掺量、30％再生粗骨料取代率混凝土试件抗压强度最大,较普通混凝土试件提高15％.     

混凝土抗硫酸盐侵蚀加速干湿循环试验研究

结合厦门地区环境条件,推导出干湿交替环境下硫酸盐侵蚀加速方程;设计"零养护"和"加速养护"两种干湿循环试验,缩短了测试混凝土抗硫酸盐侵蚀性能所需时间,并对三种养护方式的试验结果进行了对比分析。结果表明,加速试验与标准试验结果具有较好的相关性。结合加速方程,可对特定环境下的混凝土的抗硫酸盐侵蚀寿命进行预测。     

硫酸盐侵蚀下高延性纤维混凝土力学性能试验研究

高延性纤维混凝土(HDFC)具有良好的裂缝控制能力、高强度和韧性。采用硫酸盐-干湿循环试验方法对HDFC试件进行了侵蚀试验,研究其抗侵蚀性能。试验对30个(10组) HDFC立方体试件进行单轴受压试验,测定不同硫酸盐侵蚀次数后HDFC的表观特征以及各项基本力学性能,包括极限承载力、峰值应变和裂缝状态。试验结果表明,经过150次硫酸盐侵蚀后HDFC具有良好的裂缝控制能力,试件出现较少的细密裂纹,表现出良好的抗侵蚀性能。通过分析HDFC应力-应变曲线,得到HDFC干湿循环本构模型曲线,与试验曲线对比发现,本构模型曲线与试验曲线较为吻合。     

硫酸盐侵蚀作用下混凝土动弹性模量的退化

试验研究了混凝土在硫酸盐侵蚀与不同环境因素(干湿交替、冻融循环)耦合作用下混凝土动弹性模量的退化规律,进一步解释了硫酸盐侵蚀-干湿循环和硫酸盐侵蚀-冻融循环2种工况下混凝土的破坏机理。结果表明,混凝土在双因素作用下的损伤程度远远大于单一因素作用,且硫酸盐-干湿循环作用对混凝土动弹性模量的影响是硫酸盐-冻融循环作用的1.4倍。另外,低水胶比以及加入适量引气剂能在一定程度上提高混凝土抗硫酸盐侵蚀的能力。     

干湿循环对混凝土硫酸盐侵蚀的影响

硫酸盐侵蚀对混凝土的耐久性有重要影响,但在实际工程中混凝土往往不是处于硫酸盐单一的作用环境中,混凝土往往受到外界环境条件和硫酸盐侵蚀双重因素的作用,如干湿交替等.阐述了国内外对于环境因素中的干湿交替对混凝土硫酸盐侵蚀的研究现状,并通过试验证明了干湿循环对混凝土硫酸盐侵蚀的加速作用,为以后的研究提供一些建议.     

干湿-冻融交替作用下混凝土受硫酸盐侵蚀研究

冻融循环、干湿循环及硫酸盐侵蚀是影响混凝土耐久性能的重要因素。分别采用单一干湿循环、单一冻融循环、干湿-冻融交替循环3种方法,研究混凝土在水和不同浓度硫酸盐溶液(1%、5%、10%)中的耐久性能指标,包括质量损失率和相对动弹性模量。研究发现,干湿循环和冻融循环作用效应并非简单叠加,而是超叠加效应,两者相互促进,共同作用,干湿-冻融交替作用下混凝土劣化最快。硫酸盐浓度对混凝土耐久性能影响显著,硫酸盐浓度越大,干湿-冻融后混凝土相对动弹性模量越低,混凝土损伤越严重。     

浸泡方式对混凝土中结合氯离子的影响

服役于海洋环境中的混凝土常受到氯盐-硫酸盐共同侵蚀,结构表面也常处于干湿交替环境中。以24h为一个循环,研究不同干湿交替条件下受氯盐-硫酸盐侵蚀的混凝土中结合氯离子含量及结合特性,通过X射线衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)揭示结合机理。结果表明：同一腐蚀方式下,结合氯离子含量随着腐蚀时间的延长而增加。相同时间内,在腐蚀早期干湿比≤1的试件中结合氯离子浓度要大于干湿比>1的试件,腐蚀后期则相反。经过30d干湿循环后,试件中结合氯离子低于长期浸泡状态。复合溶液同时侵蚀时,采用Freundlich等温吸附曲线来描述自由氯离子与结合氯离子间的关系更合适。     

废弃纤维再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究

采用干湿循环的试验方法,研究了再生骨料取代率、水灰比、废弃纤维掺量等因素对废弃纤维再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律,测试了经历不同次数的干湿循环后混凝土的耐蚀系数和质量损失,并利用扫描电子显微镜观察了混凝土的微观结构特征。研究表明,随着干湿循环试验次数的不断增加,混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力呈现先增大后减小的趋势,在硫酸盐侵蚀初期,再生混凝土的微观结构得到改善,再生骨料取代率越大,混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力越差。适当减小水灰比、掺入0.02%～0.04%的废弃纤维可以改善再生混凝土内部孔隙结构,提高密实度,有效提升再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。     

低水胶比混凝土的抗硫酸盐侵蚀试验研究

本文通过低水胶比混凝土试件在饱和硫酸钠溶液中浸泡和干湿循环的相对动弹性模量的变化对比的试验方法，探讨了低水胶比混凝土的抗硫酸盐侵蚀破坏规律。试验结果表明：双掺硅灰和优质粉煤灰的混凝土具有较强的抗硫酸盐侵蚀性能。     

荷载历史和硫酸盐干湿循环侵蚀作用下混凝土抗压性能试验研究

为研究荷载历史及硫酸盐干湿循环侵蚀对混凝土单轴抗压性能的影响,对经历不同荷载历史(0、25%、50%极限抗压强度)和不同浓度(5%、10%)硫酸盐干湿循环作用下混凝土试件进行单轴压缩试验,考察材料弹性模量、抗压强度、峰值应变和应力应变关系等力学性能的变化规律。试验结果表明,经历硫酸盐干湿循环侵蚀后的混凝土纵向裂缝数量变多,表层剥落严重;经历硫酸盐侵蚀的混凝土应力应变全曲线形状变得扁平,下降段变得平缓;随着硫酸盐溶液浓度的增大,混凝土抗压强度和弹性模量均降低,但峰值应变增大;相同浓度下,混凝土的抗压强度和弹性模量随着应力水平的增大有降低的趋势,但降低的幅值不明显,峰值应变有增大的趋势。     

干湿循环下透水型生态混凝土硫酸盐侵蚀试验研究

对透水型生态混凝土在不同浓度硫酸盐干湿循环条件下进行了侵蚀试验,测定了透水型生态混凝土的抗压强度耐蚀系数、相对动弹性模量和质量变化率。并辅以SEM电镜和EDS成分分析,探究了不同浓度硫酸盐侵蚀下试件微观损伤过程和侵蚀破坏规律。试验结果表明:在硫酸盐干湿环境下,透水型生态混凝土的抗压强度耐蚀系数、质量变化率均呈现出先上升再下降的变化趋势。浓度越高,侵蚀破坏的周期越短。通过微观分析发现,试件侵蚀产物多为硫酸钠结晶、钙矾石和石膏以及少量碳化碳硫硅钙石结晶。此外,实验室烘干会加速试件本身和侵蚀结晶碳化,生成碳硫硅钙石结晶。     

干湿循环条件下混凝土硫酸盐侵蚀试验研究

针对干湿交替环境下混凝土工程的耐久性研究,考察了混凝土干湿循环对混凝土腐蚀的影响,结合工程环境,采用对比试验的方法,研究了干湿循环和硫酸盐侵蚀对混凝土损伤的影响,分析了双因素作用下混凝土的损伤机理,对实际工程有一定的参考价值。     

土中与溶液中硫酸盐侵蚀试验对混凝土破坏的对比

为了研究埋置在土中与浸泡在溶液中两种侵蚀环境下硫酸盐对混凝土试件侵蚀破坏程度的差别，通过设置3种水胶比，侵蚀环境为土壤埋置和溶液浸泡的6组对照试验，分析混凝土试件在不同环境下的破坏情况，得到了埋置土中与浸泡溶液中对混凝土试件侵蚀破坏的差异。结果表明：在侵蚀龄期达到300 d时，浸泡在硫酸钠溶液中的试件质量损失量是埋置于土中试件的2倍，而埋置于土中试件的抗压强度减少量是浸泡于溶液中试件的2.5倍，埋置于土中的试件在遭受硫酸盐侵蚀破坏时，不仅仅只是受单一的硫酸盐侵蚀破坏，还包括干湿循环等破坏，其破坏程度要远远大于硫酸盐溶液浸泡下的侵蚀破坏程度。这对于研究硫酸盐溶液侵蚀试验得出的破坏规律和实际处于硫酸盐侵蚀环境下建筑物的侵蚀破坏规律的相关性具有重要的参考意义，更有效的将试验结果应用于实际工程。     

干湿交替环境下氯离子在承压混凝土内的传输特性

通过试验模拟海洋环境下氯离子对在役混凝土柱的侵蚀,探究了干湿交替环境下应力水平及试验周期对氯离子在混凝土中传输特性的影响规律.采用干湿时间比为2∶1的干湿循环制度,试验历时1a,研究了不同应力水平下混凝土内的氯离子含量分布特性.通过数据分析得到应力水平和试验周期对混凝土内氯离子传输进程、表面氯离子含量、对流区深度及峰值氯离子含量的影响规律;建立了同时考虑应力水平和试验周期影响的氯离子扩散系数预测公式;阐释了应力水平对干湿交替环境下混凝土中氯离子不同传输机制的影响机理.     

干湿交替和碳化对混凝土硫酸盐侵蚀的影响

依据现实情况中混凝土硫酸盐侵蚀往往是在多因素的作用下,阐述了国内外对于环境因素中的干湿交替和碳化对混凝土硫酸盐侵蚀的研究现状,并通过试验证明了干湿循环和碳化对混凝土硫酸盐侵蚀的加速作用,为以后的研究提供一些参考.