带初始损伤混凝土受硫酸盐侵蚀劣化的机理分析

通过测量混凝土的质量变化量和相对动弹性模量,研究了带初始损伤混凝土在干湿循环作用下受硫酸盐侵蚀的劣化规律,同时利用压汞法(MIP)、扫描电镜(SEM)和电子能谱技术(EDS),探究分析了含初始损伤混凝土在硫酸盐侵蚀作用下的孔结构和腐蚀产物组分的变化.结果表明:随着初始损伤度的增加和水灰比的增大,混凝土受硫酸盐腐蚀劣化加剧;损伤度为20%的混凝土受硫酸盐侵蚀150d后的相对动弹性模量降低至12.3%,试件部分表面剥落;大掺量矿渣混凝土抗硫酸盐侵蚀能力提高;随着腐蚀时间的增加,混凝土孔隙率增大,大孔数量增多;高水灰比混凝土内部腐蚀产物主要是石膏,低水灰比混凝土内部腐蚀产物主要是钙矾石.     

海砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

采用淡化海砂、原状海砂和河砂分别配制了强度等级为C30和C50的普通混凝土,通过硫酸盐干湿循环试验,对比研究了采用不同砂配制的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:在硫酸盐侵蚀作用下,混凝土质量损失率的大小与其表面劣化的程度相关,但并不能有效评价混凝土抗硫酸侵蚀能力;混凝土强度等级相同时,淡化海砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力略好于河砂和海砂混凝土;原状海砂引入的氯离子对混凝土抗硫酸盐侵蚀有一定的不利影响。     

硫酸盐侵蚀环境下混凝土劣化规律研究

混凝土的劣化过程受到硫酸盐与循环冻融环境和干湿循环条件相互耦合、共同作用的研究相对较少。通过室内试验的手段,制作混凝土试块,分析混凝土的劣化过程受到硫酸盐与循环冻融环境和干湿循环条件相互耦合、共同作用的演变规律。结果表明：随着干湿循环次数的加大,不同水胶比、不同质量浓度Na₂SO₄溶液侵蚀下混凝土质量损失整体上均呈指数增加的趋势,而混凝土相对动弹模量的变化趋势则相反,整体表现为不断减小的规律,水胶比与混凝土的相对动弹模量之间具有负相关关系;随着冻融循环次数的不断加大,混凝土的质量损失率曲线均有相同的规律,均表现为非线性增加,且混凝土损失值均随冻融循环次数呈现近线性增加。     

复杂环境下粉煤灰混凝土抗硫酸盐侵蚀耐久性

我国西北地区及沿海地区的混凝土结构经常遭受多种硫酸盐侵蚀环境的共同作用而发生耐久性破坏。通过室内试验,研究了硫酸盐自然侵蚀、冻融循环-硫酸盐自然侵蚀、干湿循环-硫酸盐侵蚀、冻融-干湿循环耦合侵蚀环境下混凝土的质量损失、弹性波波速、抗压强度的变化规律。结果表明,混凝土的质量损失率、弹性波波速、抗压强度随着侵蚀时间的增加而呈现出先增加后减小的现象;混凝土的弹性波波速、抗压强度与侵蚀时间之间存在良好的相关关系。研究成果可为硫酸盐侵蚀环境下混凝土工程质量控制和耐久性评价提供理论依据。     

干湿循环作用下植生混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究

通过制备优选的高强植生混凝土,研究了在3种硫酸盐浓度下抗硫酸盐干湿循环侵蚀性能。结果表明:硫酸盐对植生混凝土侵蚀破坏从混凝土局部角落脱落开始,损伤逐渐从对角向四周扩展。干湿循环次数增加,相对质量损失先降低后增加,强度耐腐系数先增加后降低。随着硫酸盐浓度的增加,植生混凝土强度耐腐系数和相对质量损失逐渐增加,分析了植生混凝土受硫酸盐干湿循环侵蚀损伤机理。拟合分析了植生混凝土强度耐腐系数与相对质量损失之间的关系方程。     

混凝土抗硫酸盐侵蚀的损伤模型

为预测混凝土结构在硫酸盐环境下的使用寿命,根据物质衰变规律,结合相关科研试验结果,建立了混凝土强度、钢纤维掺量、弯曲应力对混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响函数,并对混凝土损伤基本方程进行修正,从而建立了三指标混凝土抗硫酸盐侵蚀损伤模型。该模型能初步预测混凝土结构寿命。     

轻集料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究

采用在水中和硫酸盐溶液中立浸并进行干湿循环的试验方法,分析讨论了水胶比、引气剂掺量、粉煤灰掺量及轻集料对轻集料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能影响的规律。试验结果表明：水胶比的降低可延缓硫酸盐腐蚀;掺入粉煤灰及引气剂均不同程度地提高了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能;与普通混凝土比,轻集料混凝土具有更好的抗硫酸盐侵蚀性。     

硫酸盐侵蚀下混凝土的损伤研究

近年随着海洋工程和地下结构工程的发展以及结构所处环境的恶化,硫酸盐侵蚀导致混凝土性能退化和结构破坏的问题日益突出,工程质量也因此受到很大影响。所以,积极开展对硫酸盐侵蚀下混凝土的耐久性研究具有十分重要的意义,有利于提高我国混凝土工程抵抗硫酸盐侵蚀的能力。通过阅读文献并进行总结阐述了硫酸盐侵蚀混凝土的研究现状、侵蚀机理、影响因素及防治措施。     

碳化养护蒸压加气混凝土改性水泥的抗硫酸盐侵蚀性能EI北大核心CSCD

研究了碳化养护对硅酸盐水泥(PC)-蒸压加气混凝土(WAAC)抗硫酸盐侵蚀性能的影响,测试了PC-WAAC在不同硫酸盐浸泡时间后的抗压强度、体积和质量变化,并对硫酸盐侵蚀后PC-WAAC的微观结构及劣化机理进行了分析.结果表明:碳化养护后,WAAC掺量为0%、10%、20%的PC-WAAC硫酸盐侵蚀180 d后的抗压强度比其对应的未碳化养护侵蚀前的水泥净浆抗压强度分别高6.55%、15.12%、22.54%;硫酸盐侵蚀180 d后,碳化养护PC-WAAC净浆的抗压强度降低值明显低于未碳化养护水泥净浆,碳化养护提高了PC-WAAC的抗硫酸盐侵蚀性能,缓解了硫酸盐侵蚀造成的抗压强度损失.     

混凝土硫酸盐腐蚀的力学性能和微观结构研究

以内掺复合掺合料、中砂、细石、普通硅酸盐水泥以及抗硫水泥制成的细石高性能混凝土作为研究对象,在硫酸盐溶液中进行一百次干湿循环后,以抗折强度和抗压强度的变化来说明硫酸盐侵蚀对混凝土耐久性的影响,并通过对混凝土SEM形貌分析,从微观结构角度说明掺加矿物掺和料能够与水泥水化物中的不利成分Ca( OH)2发生二次水化反应,生成...     

硫酸盐干湿循环下再生复合微粉混凝土的劣化机理

将再生砖粉和再生混凝土粉混合组成再生复合微粉，取代部分水泥制备再生复合微粉混凝土，对其进行干湿循环下硫酸盐侵蚀试验和微观结构表征，并基于其微观结构演化过程建立了SO42-侵蚀模型，揭示了硫酸盐侵蚀下再生复合微粉混凝土的劣化机理.结果表明：再生复合微粉混凝土的抗压强度损失率随着干湿循环次数的增加先降低后升高，且随着再生复合微粉取代率的增加，其变化幅度增大；低取代率的再生复合微粉较好地发挥了填充效应和成核作用，促进水泥水化，但其多孔性的初始缺陷提供了大量侵蚀通道，并造成孔隙内部压力分布不均，导致再生复合微粉混凝土的耐久性能加速劣化.     

混凝土在硫酸盐冻融中的损伤与离子传输

将C30和C50系列引气混凝土在质量分数5%Na2SO4或5%Na2SO4+3.5%NaCl溶液中自然浸泡或快速冻融循环,测试盐冻过程中混凝土表面和内部的超声声时、混凝土中水溶及酸溶SO2-4质量分数、孔结构演变和热谱.结果表明:超声声时能较好反映混凝土在盐冻过程中的损伤演化,其表面和内部超声声时均先轻微上升,然后保持稳定,当混凝土损伤严重时迅速上升.冻融过程中的低温环境可降低混凝土中SO2-4扩散速度和反应SO2-4量,但冻融损伤程度的增加将导致混凝土中SO2-4扩散速度增加.混凝土在复合盐溶液中冻融循环时,其SO2-4反应能力是Na2SO4溶液中盐冻混凝土的2倍,生成的钙矾石、硅灰石膏和石膏腐蚀产物更多,毛细孔增加2.2倍,最可几孔径提高了8nm,混凝土表面剥落更为严重.     

混凝土结构硫酸盐腐蚀研究综述

硫酸盐腐蚀是影响混凝土结构耐久性能一种重要的化学劣化因子。系统地阐述了混凝土结构硫酸盐腐蚀的研究现状,总结了已有的研究成果,并针对混凝土结构硫酸盐腐蚀耐久性研究领域提出了需要继续研究和深入的若干问题。     

MgSO4腐蚀环境作用下混凝土的抗冻性

采用快冻法研究了高强的混凝土(HSC)、大掺量矿物掺合料混凝土(HVMAC)和掺入引气剂、高效减水剂、混杂纤维和膨胀剂的高耐久性混凝土(HDC)在水、5％(质量分数)MgSO4溶液中的抗冻性能.结果表明:对于高水胶比、低掺量矿物掺合料HSC,MgSO4溶液因冰点降低效应、化学腐蚀反应产物填充混凝土表层的毛细孔对试件表层...     

力学损伤对混凝土抗冻性的影响

为研究初始应力损伤对混凝土抗冻融性能的影响,通过实验室快速冻融试验,以相对动弹性模量和质量变化率作为评价指标,分别研究了C30基准混凝土和损伤度为0～0.1,0.1～0.2,02～0.3的应力损伤混凝土抗冻融性能.结果表明：与基准混凝土相比,应力损伤混凝土抗冻融性能劣化.当损伤度小于0.1时,初始应力损伤对混凝土抗冻融性能影响不明显,可忽略损伤对其影响;当损伤度超过0.1后,初始应力损伤对混凝土抗冻融性能影响显著.通过对混凝土冻融损伤演化过程的分析,建立了包含应力损伤和冻融损伤的混凝土力学损伤演化方程.     

硫酸钠侵蚀混凝土柱动态抗压特性试验研究

通过混凝土柱的轴心动态抗压试验,在10- 5～10-3 s-1应变速率范围内对比研究了硫酸钠侵蚀与未侵蚀混凝土本构关系的应变速率效应,分析了该效应对硫酸钠侵蚀与未侵蚀混凝土的抗压强度、弹性模量、峰值应变和吸能能力的影响.结果表明:随着应变速率的增加,混凝土的抗压强度也随之增加,受硫酸钠侵蚀混凝土抗压强度的应变速率敏感性...     

溶液浓度和温度对混凝土硫酸盐侵蚀速度影响

通过大量试验,采用强度损失、试件的长度变化和重量损失3种判定指标研究了溶液浓度和温度对硫酸盐侵蚀速度的影响。结果表明:侵蚀破坏速度随着溶液浓度增大和温度的提高而加快,但当浓度和温度超过某一数值后继续增加,侵蚀破坏的速度反而减慢。在各种影响因素下,硫酸钠侵蚀破坏的速度比硫酸镁侵蚀快。对硫酸钠型侵蚀,采用抗折抗蚀系数作为判定指标较为合理,而对硫酸镁型侵蚀,应该综合考虑抗折抗蚀系数和抗压抗蚀系数。