模拟地下水压力作用下混凝土硫酸盐腐蚀行为研究

针对地下混凝土结构的耐久性问题,利用室内模拟试验技术,研究不同地下水静水压力(0、0.1和0.2 MPa)和粉煤灰掺量(10%、25%和40%)对混凝土受硫酸盐腐蚀的影响,测定了混凝土腐蚀60 d后的腐蚀深度和力学性能指标(抗压强度和动弹性模量)。试验结果表明,混凝土的硫酸盐腐蚀深度随粉煤灰掺量的增加而线性降低;随地下水压力的增加近似呈线性增加。混凝土的抗压强度和动弹性模量随粉煤灰掺量的增加而降低,随地下水压力的增加而略有提高。此外,对混凝土抗压强度和超声波速的相关性进行分析,结果表明粉煤灰和水压力对抗压强度与超声波速关系的影响不明显;通过回归分析建立了硫酸盐腐蚀后混凝土抗压强度和超声波速的指数关系模型。     

硫酸盐与冻融环境下混凝土本构关系研究

为了研究硫酸盐与冻融环境下混凝土单轴受压应力—应变关系,对水中和质量分数为5%硫酸钠、5%硫酸镁溶液中冻融作用下的混凝土进行单轴受压试验,分析了硫酸盐溶液与冻融循环对混凝土峰值应力、峰值应变、弹性模量及单轴受压应力—应变全曲线的影响,并对损伤层混凝土的力学性能进行分析。结果表明：混凝土应力—应变曲线随冻融时间增加逐渐趋扁平,整体右移,硫酸盐溶液中冻融300次后的混凝土应力—应变曲线上升段轻微上扬,并出现下凹现象。随着冻融次数增加,混凝土峰值应力、弹性模量不断下降,峰值应变逐渐增加,硫酸镁溶液中混凝土表现更明显,混凝土抗冻性最差。通过回归分析,建立了硫酸盐与冻融循环作用下混凝土单轴受压应力—应变全曲线方程,并得到了不同冻融次数下损伤层混凝土峰值应力的确定方法。     

长期浸泡下混凝土受硫酸盐侵蚀试验研究

通过观察,试块表观现象在一定程度上反映了硫酸钠溶液对混凝土侵蚀的严重程度,质量变化反映了硫酸钠侵蚀产物随时间的生成及变化规律,通过力学试验研究了硫酸钠溶液浓度、水灰比、长期浸泡对混凝土抗压和劈裂抗拉强度的影响规律。结果表明：试块质量呈现先下降、后上升、再下降的总趋势,低水灰比混凝土的强度对硫酸钠溶液侵蚀较为敏感,侵蚀溶...     

水泥混凝土浆体 集料界面区结构与性能

混凝土浆体-集料界面区结构与性能影响混凝土的整体性能,是混凝土材料研究的热点之一。针对水泥混凝土浆体-集料界面区结构与性能特点,从混凝土界面区结构、性能、研究手段、改善方法及其对水泥混凝土性能影响等方面,综述了国内外水泥混凝土浆体-集料界面区结构与性能研究进展。总结了界面区结构特征与性能影响因素及微观和宏观两种界面区研究手段,分析界面区结构与性能差异原因及对混凝土整体性能影响程度,概括了矿渣粉和偶联剂等无机和有机两类界面区结构与性能改善方法,最后,提出混凝土界面区结构与性能研究重点和方向。     

水泥混凝土浆体-集料界面过渡区结构与性能试验技术

水泥混凝土浆体—集料界面过渡区结构与性能影响混凝土的整体性能,其试验技术的合理采用关系到对其结构与性能的正确测试与评价.针对水泥混凝土浆体—集料界面过渡区结构与性能特点及其对混凝土整体性能影响,论述了当前国内外有关其研究的试验技术.界面过渡区结构试验技术包括宏观技术、微观技术和模拟技术;性能试验技术集中于力学性能和耐久性能两方面;而界面过渡区力学性能和耐久性能试验技术亦是当前界面过渡区对混凝土性能影响试验技术的焦点;最后指出当前试验技术存在的问题,提出新试验技术发展的重点.     

海洋大气区蒸养矿粉混凝土内部离子传输与反应

处于滨海大气区的钢筋混凝土结构容易受到氯离子、硫酸根离子等有害离子的侵害，导致结构服役寿命缩短。通过低场核磁等试验研究了蒸养、标养混凝土的孔径分布，揭示了氯离子、硫酸根离子对蒸养混凝土的侵蚀演变规律。结果表明，相比于标养混凝土，蒸养混凝土的无害孔含量降低，有害孔和多害孔含量增大，导致具有更高水化程度蒸养混凝土的抗压强度低于标养混凝土抗压强度。掺入一定量的矿粉可以显著提高蒸养混凝土抗氯离子侵蚀能力，氯离子结合能力越大，氯离子扩散系数越小，表层氯离子浓度越低。当矿粉掺量为25%时，蒸养混凝土的氯离子扩散系数较低，说明矿粉的二次水化作用优化孔径效果达到最佳；随着矿粉掺量的增加硫酸根离子反应系数逐渐降低，当矿粉掺量为50%时，由于混凝土中的钙相物质含量最低，导致硫酸根离子的反应系数最小。     

混凝土的硫酸盐腐蚀研究

通过实验室干湿循环加速硫酸盐对混凝土的腐蚀,对受腐蚀混凝土试件的抗压强度、混凝土与钢筋的粘结性能进行了测试.实验表明,SO42-与Mg2 的双重作用加速了混凝土的腐蚀,同时混凝土受硫酸盐腐蚀后脆性增大,延性及与钢筋的粘结性能均降低.     

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。     

混凝土受硫酸盐侵蚀的环境因素研究现状

硫酸盐侵蚀是水泥混凝土结构病害劣化的主要原因之一.海水、盐湖、地下水等环境中大多含有硫酸盐,混凝土组分本身也有可能带有硫酸盐,而它们在各种条件下对混凝土产生腐蚀作用,使其发生破坏.文章分析了阳离子、阴离子、硫酸盐浓度、温度、PH值、干湿循环及冻融循环、荷载作用等因素对混凝土受硫酸盐侵蚀的影响,综述了目前的研究现状,指出了当前研究成果中的成就与不足.     

硫酸盐侵蚀环境因素对混凝土性能退化的影响

考虑硫酸盐侵蚀的阳离子类型、侵蚀溶液浓度、侵蚀溶液的PH值等环境因素影响，研究了环境因素对受硫酸盐腐蚀的混凝土性能退化的影响，对在不同侵蚀环境下受腐蚀混凝土试件的抗压强度、抗折强度进行了测试，实验结果表明，在腐蚀后期硫酸钠溶液中混凝土强度降低幅度比在硫酸镁溶液中混凝土强度降低幅度大；随腐蚀溶液浓度的增大和pH值的降低，混凝土强度衰减率增大，对各种环境条件下不同腐蚀阶段的混凝土进行了超声声速测试，测试结果表明：随混凝土强度的降低，超声波在混凝土中的传播速度降低，两的变化规律具有一致性，超声声速的变化可以反映不同腐蚀程度混凝土强度的变化情况。     

矿渣对混凝土抗硫酸盐侵蚀性的影响

从几个方面阐述了矿渣对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的改善作用,讨论了在矿渣使用过程中需要特别注意的掺加量和养护制度问题。     

硫酸钠对铝酸钠溶液深度脱硅及物理化学性质的影响

选用氧化钙为脱硅剂,考察硫酸钠对铝酸钠溶液脱硅过程中硅量指数、溶液表面张力以及黏度的影响.结果表明：当硫酸钠质量浓度在20 g/L时,硅量指数达到最大为4 063,而表面张力和黏度降低到最小.通过对脱硅后的硅渣进行XRD测定,探讨硫酸钠对铝酸钠溶液深度脱硅影响的机理.     

硫酸盐在混凝土中扩散过程研究

研究硫酸盐在混凝土中的扩散过程及其影响因素对如何预防和减轻硫酸盐腐蚀导致混凝土破坏具有非常重要的意义．根据Fick定律和质量守恒定理,建立了硫酸根离子在混凝土中扩散反应方程,并通过加速腐蚀试验确定多因素扩散系数方程式．最后利用Fortran语言编程,对硫酸根离子在混凝土试样中扩散过程进行了数值分析．结果表明：混凝土中硫酸根离子质量分数随着水胶比和腐蚀溶液质量分数的增大而增大;随着养护时间的增加而减小;当应力比小于0．5时,应力比增加,硫酸根离子质量分数减小,当应力比大于0．5时,硫酸根离子质量分数随着应力比的增大而增大．     

Deterioration Mechanisms of Sulfate Attack on Concrete under Alternate Action

By micro- and macro-observations, the deterioration mechanisms of concrete under alternate action between repeated sub-high temperature/cooling by water and sodium sulfate solution attack (TW-SA) were studied; meanwhile, the single sodium sulfate solution attack (SA) was also done as comparison. Micro-observations included the analysis of attack products by thermal analysis method and the determination of sulfate-ion content from surface to interior by chemical titrating method (modified barium sulfate grav...     

矿物掺合料及硫酸钠对混凝土早期电导率的影响

目的研究混凝土中掺入粉煤灰、矿渣微粉及硫酸钠的电导率变化规律.方法利用电导率仪,测定混凝土从成型开始48h电导率的变化规律.结果硫酸钠的掺入使水泥混凝土电导率峰值滞后;随着粉煤灰、矿渣微粉掺量的增加,混凝土的电导率呈下降趋势;而加入硫酸钠后,粉煤灰电导率随掺量增加而增加,矿渣微粉电导率整体规律并无变化.结论电导率曲线表明了硫酸钠对普通水泥除具有缓凝作用外,还为其早强作用提供了新证据;矿物掺合料的活性低于水泥且矿渣微粉的活性高于粉煤灰,硫酸钠对粉煤灰及矿渣微粉具有较好的激发作用.     

弯曲荷载对混凝土抗卤水冻蚀性的影响

在未加载和加载条件下，测定了普通混凝土、高强混凝土与高性能混凝土在冻融和盐湖卤水腐蚀双重破坏因素作用下的耐久性。结果表明：弯曲荷载加快了混凝土在冻融和盐湖卤水腐蚀过程中相对动弹性模量的降低速度，荷载比越大影响越明显，而且弯曲荷载对混凝土冻融后抗压强度的降低作用存在一个比例阈值。     

掺石灰石粉水泥胶砂低温硫酸盐侵蚀破坏与机理

目的 研究混凝土碳硫硅酸钙侵蚀(TSA)破坏机理,以提高混凝土耐久性.方法 测试水泥胶砂在(5±1)℃,且质量分数为2%的MgSO4溶液中浸泡1a期间的外观与强度变化,利用X-射线衍射仪.傅里叶红外光谱仪,扫描电子显微镜分析了浸泡1a各砂浆的矿物成分与微观结构.结果 在低温硫酸盐环境下,少量石灰石粉的掺入可改善水泥砂浆的抗侵蚀性能,而掺量较多时反而会加速砂浆的侵蚀破坏过程.在低温硫酸盐溶液中浸泡1 a后,纯水泥砂浆的破坏形式为表面开裂、脱落,在表层砂浆中生成了大量的钙矾石和石膏晶体;掺30%石灰石粉的砂浆主要表现为表面软化、浆化,腐蚀产物以碳硫硅酸钙和石膏晶体为主,为典型的碳硫硅酸钙侵蚀(TSA)破坏.结论 使用大量石灰石填料或骨料时,水泥基材料在低温硫酸盐环境下可能发生以碳硫硅酸钙为主要腐蚀产物的TSA破坏.     

氯盐对混凝土硫酸盐损伤的影响研究

研究了水胶比（W／B）为0．35和0．45的普通混凝土和粉煤灰掺量为20％和3096的粉煤灰混凝土在2种溶液（5% Na2SO4溶液．3．5％NaCl＋5％ Na2SO4复合溶液）和2种腐蚀制度（长期浸泡和浸烘循环）下各混凝土的损伤失效规律、特点及氯盐对混凝土硫酸盐损伤的正负效应。试验结果表明：混凝土浸泡在腐蚀溶液中500d，其抗压强度有增加段和稳定段；相对动弹性模量（RDME）变化有明显的线性增加段、稳定段，再增加段和再稳定段；在浸烘循环下，混凝土的抗压强度先下降，再上升然后迅速下降；其RDME变化包括下降、线性增加、缓慢下降和加速下降段。复合溶液中氯盐的存在拉长了各个腐蚀阶段的时间，延缓了混凝土的硫酸盐损伤程度。试验结果还表明：适宜的粉煤灰掺量和低水胶比能提高混凝土的抗硫酸盐腐蚀能力。