锚固砂浆硫酸盐腐蚀损伤试验研究

采用浸烘循环加速的方法,测试了硫酸盐作用下三种水灰比的锚固砂浆整个劣化损伤过程的单轴抗压强度。观察了试件的宏观破坏形态,对抗压强度时变曲线和抗蚀系数进行了回归分析。结果表明:硫酸盐腐蚀后,锚固砂浆先是表面开裂、剥落,然后失去棱角,最后由于膨胀而破坏。随腐蚀的进行,受压破坏时表现出明显的塑性。水灰比为0.4和0.45的砂浆在硫酸盐作用下,抗压强度先有所上升然后下降,水灰比为0.5的砂浆则直接进入下降段,最大下降量达到83%。水灰比越大的砂浆抵抗硫酸盐腐蚀的能力就越低。     

水灰比对建筑砂浆抗酸雨性能的影响分析

根据我国南北方酸雨的pH值和离子组成配制了硫酸型模拟酸雨溶液,采用干湿交替周期浸泡的试验方法来研究不同水灰比下酸雨溶液对水泥砂浆试件抗酸性能的影响。试验结果表明:在酸雨侵蚀下,水泥砂浆质量溶蚀百分数与水灰比呈一元线性关系。水灰比为0.6的水泥砂浆抗折强度降低最为明显,而水灰比为0.5的水泥砂浆抗折强度下降最小,合理的水灰比为0.45~0.55。     

酸雨作用下碳酸盐岩类文物的溶蚀过程与机理

通过模拟硫酸型酸雨加速侵蚀石灰岩的室内试验,监测了试验过程中试样的质量变化、Ca~(2+)释放量、酸雨pH值变化、计算了H~+消耗速率及试样的表面硬度变化率,对试样的微观结构进行了观察和测量,对比分析了酸雨的淋蚀作用和浸泡作用,根据试验结果讨论了酸雨溶蚀石灰岩的机理,并分析了孔隙特征对石灰岩溶蚀过程的影响。试验结果表明:酸雨的淋蚀作用会溶解石灰岩中的碳酸盐并剥离岩石表面,造成新鲜岩石继续与酸雨作用,加速了石灰岩的质量损失和Ca~(2+)的释放,同时试样的表面硬度和表层微观结构发生相应的改变,但是,溶蚀产物会部分填充石灰岩内的微孔隙和微裂隙,可以有效减缓小尺寸孔隙(0.01μm)的破坏;孔隙特征对酸雨侵蚀石灰岩的过程有重要影响,孔隙率越高,酸雨越容易进入岩石内部并造成破坏;孔隙率一定的情况下,孔隙尺寸越大,酸雨作用的时间和程度会越充分,对石灰岩的破坏也越严重;在相同的试验条件下,试验选取的3种石灰岩中南响堂山石窟石灰岩的抗酸雨侵蚀能力最弱。     

矿渣微细粉对水泥基材料抗酸雨侵蚀特性研究

模拟中国硫酸型酸雨情况,以普通硅酸盐水泥空白砂浆为参比体系,研究采用矿渣微细粉对于改善混凝土抗酸雨性能的影响.分别从质量损失率、抗压强度、抗折强度和微观显微分析手段研究了各项性能变化规律.研究结果表明:在试验条件下矿渣微细粉存在最佳掺量区间,以20%~30%为最佳.当掺量超过30%时,砂浆不能生成足够的C-S-H凝胶,结构较疏松,内部微裂纹未被新的水化产物填充密实,H+和SO42-更容易进入浆体内部,导致更严重的腐蚀破坏;而当掺量少于20%时,火山灰效应发挥不明显,也不能促进砂浆抵御酸雨的侵蚀.在模拟酸雨环境中浸泡98 d后.25%矿渣掺量的砂浆质量损失率最小仅为-38.2‰.且后期下降趋势最为平缓;对于抗压强度和抗折强度,在酸雨侵蚀条件下分别呈现不同的变化趋势,对于抗压强度的强化效果应控制矿粉的掺量不小于25%,而对于抗折强度,则应控 .制掺量不大于30%.综合考虑抗压强度和抗折强度,25%掺量最能强化砂浆抗酸雨侵蚀的性能;在SEM显微分析中可以观察到,矿粉砂浆较空白砂浆结构密实,微裂纹少.矿粉使水泥浆体的孔隙率明显下降,强化了集料界面黏结力,并减少了最大孔径的尺寸,大幅度提高混凝土的密实度,也就能更好地抵御酸雨离子的侵入.     

硫酸盐侵蚀环境下水灰比对砂浆断裂性能的影响研究

制备水灰比为0.4、0.5、0.6普通硅酸盐水泥砂浆试件,通过对不同硫酸盐侵蚀龄期(28、60、90、180 d)试件进行抗压抗折试验,三点弯曲试验及CONSOFT软件逆向分析和拟合,研究了硫酸盐侵蚀对砂浆强度、断裂能及其应变软化的影响。试验结果表明,试件的抗压、抗折强度随着硫酸盐侵蚀龄期的增加呈现出先快速增加后缓慢下降的趋势;三点弯曲试验中,水灰比越大,试件越早达到极限力;砂浆试件断裂能的变化趋势同其强度变化趋势保持一致,降低水灰比能改善砂浆的抗硫酸盐侵蚀能力,提高砂浆的强度及断裂能。     

模拟酸雨侵蚀环境下粉煤灰砂浆的强度变化

模拟酸雨的实际组成和自然气候因素的影响,采用喷淋-光照试验方法,研究酸雨侵蚀环境下粉煤灰砂浆的强度变化,试验结果表明:砂浆在模拟试验条件下腐蚀龄期约在40年以前,其抗压和抗折强度是不断升高的,腐蚀龄期约40年之后,强度开始不断下降;掺入粉煤灰对改善砂浆的耐酸雨腐蚀能力有一定的作用.     

混凝土孔结构和抗盐蚀性能关系的研究

混凝土材料从本质上讲是一种成分复杂的多孔材料,孔是混凝土微观结构中重要特性,试验采用不同水灰比的混凝土试样,测量了微观孔结构和混凝土抗腐蚀侵蚀性能,采用抗压抗折抗蚀系数表征混凝土的抗盐蚀性能。结果表明：水胶比的降低提高了混凝土的抗盐侵蚀性能;平均孔径、孔隙率和抗折抗蚀系数之间的相关性较强,抗折抗蚀系数随着平均孔径、孔隙率的增加而减少。     

矿渣水泥混凝土抗酸雨性能的研究

模拟中国硫酸型酸雨情况,以普通硅酸盐水泥空白砂浆为参比体系,研究了采用矿渣水泥对于改善混凝土抗酸雨侵蚀性能的影响,分别从质量损失率、抗压强度、抗折强度和微观显微分析手段研究了各项性能变化规律.研究结果表明:矿渣水泥对于提高混凝土抵抗酸雨腐蚀性能有明显改善效果.在本试验条件下,砂浆试块在模拟酸雨环境中浸泡150d后,与普通硅酸盐水泥相比,矿渣水泥混凝土其质量损失率降低了31%,抗压强度提高了27%,抗折强度提高了16.7%;同时通过SEM显微观察发现,矿渣水泥混凝土经过酸雨腐蚀后,晶体生长良好,大量C-S-H凝胶呈卷云状,且凝胶体之间相互重叠,形成比较致密的浆体结构,能较好地抵御酸雨的侵蚀.     

酸雨对水泥砂浆表面腐蚀损伤的影响

基于干湿循环模拟酸雨侵蚀试验,通过球压痕法测试不同pH值模拟酸雨中的水泥砂浆应力-应变曲线,研究了酸雨侵蚀对水泥砂浆表面腐蚀损伤的影响试验。结果表明:酸雨酸度和腐蚀龄期对水泥砂浆表面腐蚀损伤有显著影响。酸雨酸度越高,腐蚀龄期越长,水泥砂浆表面腐蚀越严重。体视显微观察表明,酸雨对水泥砂浆的侵蚀破坏是一种由表及里的溶蚀性破坏过程。用球压痕法可以实时监测水泥砂浆酸雨侵蚀发展状态及其破坏历程。     

无机纤维增强水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

采用浸泡抗蚀性能试验(K法)和潜在膨胀性能试验(P法)两种方法,考察碳酸钙晶须和玄武岩纤维增强水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能。通过测定砂浆的表观特征、质量经时变化规律、强度经时变化规律,并以长期浸泡下砂浆的膨胀率为辅助判断指标,全面衡量不同侵蚀龄期砂浆的硫酸盐侵蚀损伤特征。研究结果表明:碳酸钙晶须和玄武岩纤维的复掺有利于砂浆抗硫酸盐腐蚀能力的提高。