硫酸盐侵蚀与环境多因素耦合作用下混凝土耐久性研究进展

硫酸盐腐蚀是影响混凝土耐久性重要因素之一,其劣化机理也是最为复杂的。在实际服役过程中,混凝土承受着各种复杂环境,因此混凝土的破坏多为硫酸盐与多种环境因素共同作用的结果。总结了近年来硫酸盐与应力、氯离子、干湿循环、冻融循环、碳化以及不同阳离子类型等环境单因素及多因素耦合作用下混凝土耐久性的研究成果,并且对多因素耦合作用下混凝土抗硫酸盐耐久性的研究进行了展望。     

氯盐和硫酸盐环境下混凝土耐久性研究综述

对混凝土结构在侵蚀性环境下的长期安全服役要求使得针对混凝土材料的耐久性研究获得了越来越广泛的关注。盐环境普遍存在于大自然中,其中氯盐和硫酸盐会对混凝土结构的耐久性产生不利影响。介绍了氯盐或硫酸盐单一侵蚀因素作用下混凝土材料耐久性的研究现状,系统总结了试验方法、宏观性能和侵蚀模型等方面的研究成果,阐述了盐环境下混凝土耐久性的研究趋势。得到以下初步结论：（1）试验方法方面,由于自由扩散法控制附加因素的介入,对离子传输机理的影响较小,与实际状态更为接近;（2）基于Fick第二定律建立氯离子扩散模型,关键在于对氯离子扩散系数的修正,不同因素对扩散系数的影响应有更多基础理论和试验数据作为支撑。细观模型方面,在骨料特征的参数化技术方面寻求突破对于其仿真效果至关重要;（3）由于影响硫酸盐侵蚀的因素较多且系统性试验较少,因此已有模型的适用性存在局限,应寻求突破建立全面涵盖各类因素的模型;（4）建立自然盐环境与试验室盐环境的对应关系、保证混凝土的试验室状态与其实际服役状态的一致性以及建立特定环境下混凝土耐久性损伤的时变模型对服务工程应用具有重要意义。     

荷载与环境因素耦合作用下结构耐久性研究进展

为了说明荷载对结构耐久性的影响作用,本文分别介绍了荷载与碳化、化学物质侵蚀、水渗透性、冻融循环耦合作用的研究成果.结果发现,与无荷载作用相比,荷载作用下的混凝土结构耐久性能均有不同程度的降低,得出了荷载是耐久性研究中重要影响因素的结论,同时指出需要对不同荷载类型作用下的混凝土碳化深度、硫酸盐侵蚀、水渗透性能、冻融循环性...     

掺新型混合材与改性机理

本文对掺磨细矿渣的混凝土进行了各项耐久性实验,包括耐久性方面的五个指标:碳化、硫酸盐侵蚀、冻融循环、钢筋锈蚀和渗透性,在对实验结果分析的基础上对其改性机理进行了讨论。研究结果表明,该种混合材能够有效地提高混凝土的耐久性。     

海水环境混凝土工程耐久性设计

海水环境下混凝土工程耐久性损失严重。分析海工混凝土受到的侵蚀机理,研究硫酸盐对混凝土的侵蚀机理;分析氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理。根据海工混凝土的环境区域,从结构造型、构造要求和原材料方面研究提高海水环境混凝土结构耐久性的方法。     

基于灰色关联的多因素耦合作用下混凝土材料耐久性评估

为探明碳化-硫酸盐侵蚀-干湿循环等多因素耦合作用下的混凝土材料耐久性评估问题,通过开展室内加速试验,以所测混凝土试件的抗压强度、质量损失率及相对动弹性模量3个耐久性评价指标为依据,应用层次分析法与熵权法确定复合权重,构建了灰色关联理论的混凝土材料耐久性评估模型,确定了各组试件不同时段下的灰色关联度向量。研究表明:碳化-硫酸盐侵蚀-干湿循环等多因素耦合作用下不同配合比混凝土试件的关联度值均呈现先增强后下降的现象且最大值约出现在干湿循环30次处,即混凝土综合耐久性整体上呈先增强后下降趋势,与试验结果相符,验证了该方法的合理适用性,相关研究可为混凝土构件的配合比优化及耐久性评估问题提供有益参考。     

对混凝土耐久性模型的思考——兼与《评价高性能混凝土耐久性综合指标》作者商榷和讨论

论述了混凝土渗透性与耐久性的关系.混凝土渗透性与Cl-侵入、碳化、硫酸盐化学侵蚀有一定相关性.渗透性与其他一些耐久性如抗冻性、硫酸盐结晶破坏、碱集料反应等关系不大.指出混凝土的渗透性不能作为综合指标评价混凝土的耐久性,并建立了新的混凝土耐久性模型.     

硫酸盐和碱骨料双重作用对混凝土耐久性的影响分析

由于混凝土碳化、氯离子侵蚀、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等作用,造成服役结构过早破坏,带来人员伤亡和巨大的经济损失。硫酸盐、碱骨料双重因素作用会加重对混凝土耐久性的影响,两种作用相互促进,加剧混凝土开裂。确保和提高建筑工程质量是建筑界永恒的主题,本文以实际工程为例,研究分析硫酸盐、碱骨料双重作用对混凝土耐久性的影响,以供类似工程借鉴避免同类事故发生。     

混凝土在海洋环境下硫酸盐侵蚀机理研究

对不同配合比混凝土试件在不同海洋区域内进行现场暴露试验,通过硫酸根离子含量测定、SEM扫描电镜试验及X荧光试验,研究实际海洋暴露环境下混凝土内部硫酸盐侵蚀机理。试验结果表明,不同暴露环境下硫酸根作用机理不同,混凝土在不同暴露区域硫酸盐侵蚀程度为潮汐区水下区浪溅区;硫酸根离子由混凝土表层向内部传输,在表层范围内硫酸盐腐蚀产物主要是钙矾石,随着硫酸根离子传输深度增加以及内部游离CaO水化成Ca(OH)2,混凝土硫酸盐损伤程度加剧;混凝土表层SO42-和Ca2+含量较高,而混凝土内部Na+含量较高。     

道面改性聚酯纤维混凝土抗老化试验研究

为了研究道面改性聚酯纤维混凝土耐老化性能,在室内对聚酯纤维混凝土的碳化、抗太阳辐射与雨水能力、抗硫酸盐侵蚀性能进行了试验研究.结果表明:聚酯纤维混凝土的平均碳化深度比普通混凝土小;在光和水的作用下聚酯纤维混凝土不存在老化问题,聚酯纤维在混凝土中限制了硫酸盐侵蚀,提高了混凝土抗硫酸盐侵蚀能力.飞机尾喷气流对道面作用最高温度为178.2℃,小于聚酯纤维的熔点,不会对聚酯纤维产生破坏,故道面改性聚酯纤维混凝土能满足道面的耐久性要求.     

水工混凝土工程耐久性设计研究

水工混凝土工程耐久性损失严重。文章分析水工混凝土的侵蚀机理,研究硫酸盐对混凝土的侵蚀机理;分析氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理。根据水工混凝土的环境区域,从结构造型、构造要求和原材料方面研究提高水工混凝土结构耐久性的方法。     

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。     

混凝土硫酸盐侵蚀及防护研究进展

工程中混凝土由于耐久性不足所引起的结构破坏常有报道,在我国沿海及内陆地区,硫酸盐侵蚀是引发这一问题的主要原因之一。硫酸盐侵蚀有两个途径,其一,在环境影响下硫酸盐从盐溶液中析出晶体产生结晶压力破坏结构;其二,侵蚀介质与水泥水化矿物发生化学反应生成膨胀性矿物导致结构性能劣化。通过分析已有混凝土抗硫酸盐侵蚀方面的研究成果,综述普通混凝土在硫酸盐环境中受侵蚀机理、耦合作用下抗硫酸盐腐蚀行为及混凝土在硫酸盐侵蚀环境下力学性能变化。同时,对今后的研究方向做了简要讨论。     

硫酸盐侵蚀下混凝土抗冻耐久性研究进展

混凝土在单一环境下(冻融环境、化学腐蚀环境、氯化物环境、物理环境)的耐久性已经取得了很多成就,但是多因素环境下混凝土的耐久性还有待进一步研究。综述了冻融循环与硫酸盐侵蚀共同作用下混凝土的损伤劣化机理、试验方法及评价参数、寿命预测模型以及水胶比、含气量、矿物掺合料等对混凝土耐久性的影响,并为进一步研究混凝土耐久性提出了相应的建议。     

活性粉末混凝土耐久性综述

以国内外的活性粉末混凝土耐久性研究成果为基础,分别从抗冻性、抗碳化性、抗氯离子渗透性、抗硫酸盐侵蚀性、抗化学溶液侵蚀性以及耐磨性六个方面对活性粉末混凝土的超高耐久性做了综合论述,分析了活性粉末混凝土具有超高耐久性的机理,并对未来的研究方向做了展望。     

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。     

迁移型阻锈剂对碳化混凝土耐久性的维护作用

基于迁移型阻锈剂的已有研究成果,包括其基本原理、物理性能、渗透机理、渗透性能、阻锈机理、阻锈性能及其对混凝土特性的影响等,设计完成了碳化混凝土中迁移型阻锈剂对钢筋的保护性能试验;通过对试验结果的研究,讨论了混凝土碳化条件下以及碳化且氯离子侵蚀同时发生条件下,迁移型阻锈剂对混凝土构件耐久性的维护作用及对混凝土碳化速率和混凝土孔隙溶液液相碱度的影响;分析了混凝土碳化条件下迁移型阻锈剂维护钢筋钝化状态的作用机理,并总结了不同施用方法对迁移型阻锈剂作用效果的影响。试验结果表明:迁移型阻锈剂通过在钢筋表面形成保护层保护钢筋,其作用效果与碳化层深度、氯离子含量及施用方法有关;碳化层尚浅时施用迁移型阻锈剂,可以成功保护钢筋不受腐蚀;迁移型阻锈剂与混凝土的碳化速度并无直接关系。     

道面聚丙烯腈纤维混凝土的耐久性研究

为了研究聚丙烯腈纤维对道面混凝土的耐久性影响,应用冲击、碳化、抗硫酸盐和耐磨等试验方法,进行了素混凝土和聚丙烯腈纤维混凝土的对比试验,研究了聚丙烯腈纤维的作用机理。结果表明:聚丙烯腈纤维能有效地提高道面混凝土的抗冲击能力和耐磨能力,有效地控制混凝土的碳化,降低了硫酸镁溶液的侵入。说明聚丙烯腈纤维提高了水泥混凝土道面的耐久性。     

高性能混凝土耐久性的探讨

混凝土高性能化是未来混凝土发展的方向,而耐久性是高性能混凝土重要的性能,本文从混凝土的渗透性、抗硫酸盐侵蚀、抗冻性、碳化等方面综述了高性能混凝土的耐久性,并探讨了提高高性能混凝土耐久性的措施.     

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。