混凝土盐侵蚀机理分析与应对措施

论述了融雪剂对环境的危害及混凝土受冰盐剥蚀破坏的特征，提出了一些应对措施。     

弯曲荷载与酸雨侵蚀共同作用下钢纤维混凝土的耐久性能

利用拉杆加载系统对钢纤维混凝土试件施加弯曲荷载,开展弯曲荷载作用下钢纤维混凝土的酸雨干湿循环试验,研究钢纤维掺量以及应力状态、应力水平对钢纤维混凝土酸雨侵蚀作用下中性化深度的影响规律。结果显示:弯曲拉应力加速了混凝土的中性化速度,一定水平下的弯曲压应力对于混凝土的中性化起到了抑制作用。钢纤维混凝土在承受弯曲荷载作用下的中性化弯曲应力影响系数与应力水平之间的关系符合二次多项式。钢纤维能够降低弯曲拉应力对基体混凝土酸雨侵蚀速度的影响,在本实验所选用的几种掺量中,当钢纤维掺量为1.5%时,这种降低效果最明显。但是钢纤维对弯曲压应力引起的混凝土酸雨侵蚀中性化深度变化无显著影响。     

弯曲荷载与酸雨侵蚀共同作用下钢纤维混凝土的耐久性能

利用拉杆加载系统对钢纤维混凝土试件施加弯曲荷载,开展弯曲荷载作用下钢纤维混凝土的酸雨干湿循环试验,研究钢纤维掺量以及应力状态、应力水平对钢纤维混凝土酸雨侵蚀作用下中性化深度的影响规律。结果显示:弯曲拉应力加速了混凝土的中性化速度,一定水平下的弯曲压应力对于混凝土的中性化起到了抑制作用。钢纤维混凝土在承受弯曲荷载作用下的中性化弯曲应力影响系数与应力水平之间的关系符合二次多项式。钢纤维能够降低弯曲拉应力对基体混凝土酸雨侵蚀速度的影响,在本实验所选用的几种掺量中,当钢纤维掺量为1.5%时,这种降低效果最明显。但是钢纤维对弯曲压应力引起的混凝土酸雨侵蚀中性化深度变化无显著影响。     

水泥混凝土硫酸盐侵蚀综述

从化学反应的角度详细介绍了水泥混凝土的硫酸盐侵蚀机理及其相应的侵蚀产物,分别从内部和外部两方面阐述了硫酸盐侵蚀的因素,论述了目前抗硫酸盐侵蚀的一些方法以及这些方法的优劣性,并展望了水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀的前景。     

水泥混凝土TSA侵蚀研究进展

TSA侵蚀是水泥混凝土在低温、高湿、硫酸盐与碳酸盐长期作用下发生的一种特殊的硫酸盐侵蚀形式.它直接导致水泥石中CSH凝胶体的分解,生成无任何胶结性的硅灰石膏(thaumasite)晶体,使混凝土最终变为一种白色的烂泥状混合物.综述了国内外对此类侵蚀的研究现状和进展,包括破坏机理、影响因素和防治措施等,并指出应进一步的研究方向.     

酸雨环境下混凝土结构性能研究综述

近年来,随着全球人口剧增、城市化进程以及现代工业化进程的加快,两大主要化石燃料能源——煤和石油的消耗量日益增加,同时煤和石油在燃烧过程中产生大量硫和氮的氧化物等,这些氧化物排放到大气中将生成二次污染物硫酸和硝酸,生成的二次污染物和硝酸再遇雨、雪、雾等而形成酸雨。我国是世界上第三大酸雨区,酸雨对水生生态系统、陆生生态系统、人体健康、建筑物等均有很大的危害,给世界各国造成了巨大的经济损失,成为全球性的重大环境问题。混凝土结构因具有取材方便、可模性好、价格低廉、抗压强度高及耐火性好等优点被广泛应用,已成为我国最主要的结构形式之一。但由于混凝土材料中存在大量碱性化合物,可与酸雨发生中性化反应,导致其表面硬化水泥溶解,材料表面变质,进而引起其物理力学性能的劣化。同时,钢筋表面钝化膜由于混凝土碱性下降而发生锈蚀,锈蚀物的产生使混凝土构件膨胀,并产生裂缝,最终使混凝土结构失效。酸雨对混凝土结构耐久性的劣化影响已引起众多学者的关注。目前,国内外学者对酸雨侵蚀混凝土的研究主要集中于:(1)酸雨对水泥混凝土的腐蚀机理及劣化规律的研究;(2)酸雨侵蚀介质、pH值以及矿物掺合料的种类等对混凝土材料及构件侵蚀性能的影响;(3)不同酸雨侵蚀加速试验方法的研究,但此方面研究仍较少,尤其是结构户外暴露试验研究;(4)酸雨侵蚀混凝土结构的静态、动态力学性能的研究,这一方面的研究亦相对较少,目前国内外仍缺乏系统的研究报道。因此,为了明确酸雨对混凝土结构的侵蚀行为,本文对近30年国内外有关酸雨对混凝土耐久性影响的研究报道进行了评述,重点讨论了酸雨对混凝土结构静态及动态力学性能的影响。首先详述了酸雨对混凝土材料的腐蚀机理和劣化过程,其次总结了酸雨加速腐蚀试验方法以及酸雨对混凝土结构力学性能影响的相关研究;最后讨论了当前有关酸雨侵蚀混凝土研究的一些重要问题,并对今后需进一步研究的问题提出了建议。     

熔融磷酸盐对石英玻璃侵蚀的机理及影响因素

采用分光光度计、偏光显微镜、扫描电镜、能谱仪等研究了磷酸氢二钠、磷酸钠、磷酸钾及混合磷酸盐对电熔透明石英玻璃的侵蚀,对侵蚀机理和影响因素作了探讨。实验证明混合磷酸盐对石英玻璃侵蚀严重,侵蚀后可形成均匀的半透明毛面。     

海水侵蚀环境下混凝土材料微观结构分析

采用数显显微硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、压汞仪和固体核磁共振波谱仪分析了混凝土材料的细观实验力学性能、微观形貌、化学组成和孔隙结构。结果表明:海水侵蚀环境下,混凝土界面区附近聚集石膏、钙矾石等晶体,导致溶出性或膨胀性破坏;通过掺入矿粉,细化混凝土的孔隙、改善界面区的力学性能,但矿粉掺量超过30%后的孔隙细化效果不佳,且使孔径分布呈两极化趋势,无害孔和多害孔明显增加,少害孔和有害孔急剧减少;核磁共振波谱仪分析表明其胶凝体系中29Si所对应的共振频率降低,化学位移向负值方向移动,凝胶产物中的硅氧四面体除以Q1、Q2和Q2(1Al)形式存在,还以Q3和Q4形式存在。     

氯离子对混凝土的侵蚀及混凝土渗透性试验方法

本文对Cl进入混凝土方式、在混凝土中的迁移方式以及对混凝土的侵蚀作用机理进行了阐述。同时,依据不同的试验原理对混凝土渗透性试验进行分类和总结,并对各种试验方法的特点、适用范围以及国内常用的渗透性试验进行了评述。     

受酸雨侵蚀混凝土弹性模量研究

弹性模量是混凝上的一个重要力学性能指标,直接影响结构的静力、动力力学响应.为了研究酸雨环境下混凝土弹性模量的劣化规律,应用复合材料细观损伤力学弹性模量理论模型,计算了受腐蚀混凝土静力抗压弹性模量,并通过实验室加速腐蚀方法模拟3种酸度的酸雨环境(pH值为1.5、2.5和3.5),测试不同腐蚀环境下C40混凝土的静力抗压弹...     

融雪剂对混凝土侵蚀机制与性能提升研究进展

综述氯盐类融雪剂对混凝土的侵蚀破坏机制和混凝土抗氯离子侵蚀性能的提升方法。氯盐类融雪剂对混凝土的侵蚀破坏机制可以分为化学侵蚀与物理破坏,化学侵蚀主要包括碱(土)金属离子侵蚀和氯离子侵蚀,物理破坏主要包括结晶破坏和剥蚀破坏。氯盐类融雪剂对混凝土及生态环境均具有一定的危害性,但由于性价比极高,因此未来仍是除冰的主流选择。目前延缓混凝土受氯离子侵蚀的手段主要有提高致密性、超疏水改性以及优化胶凝材料,综合使用可达到最优的防护效果。解决氯离子侵蚀问题的关键是控制混凝土的低水灰比来抑制水分在混凝土中的传输,以提升混凝土的服役寿命。     

研究风沙环境下钢结构涂层的侵蚀机理

随着我国钢结构技术的稳步发展,钢结构在建筑上的应用越来越广泛。但由于钢结构容易锈蚀的特点,其防锈保护环节也就显得尤为重要。在钢结构表面进行涂层对钢结构建筑的防锈防腐,以及维护钢结构的强度和使用都有非常好的效果。本文将研究涂层在风沙环境下的冲蚀磨损特性、冲蚀行为和侵蚀机理。     

喷射混凝土的硝酸侵蚀:孔溶液H+与NO3-的扩散规律及侵蚀机理

一般大气环境下长大公路隧道中,喷射混凝土单层衬砌往往会遭受硝酸侵蚀,导致耐久性恶化及使用寿命降低。本研究以硝酸溶液为侵蚀介质,针对制备的普通喷射混凝土、钢纤维喷射混凝土和模筑混凝土开展浸泡试验。通过测试混凝土不同深度处孔溶液pH值和NO_3~-含量,分析喷射混凝土硝酸侵蚀过程。对硝酸侵蚀后试件的矿物组成和微观结构进行表征,以研究孔溶液中H~+和NO_3~-的扩散机理。实验结果表明,喷射混凝土孔溶液H~+和NO_3~-含量均小于模筑混凝土,即喷射混凝土抗硝酸侵蚀耐久性更优。侵蚀溶液pH值不大于2时,钢纤维喷射混凝土孔溶液中H~+和NO_3~-含量与普通喷射混凝土差异较小,说明钢纤维对较高浓度硝酸侵蚀环境下喷射混凝土耐久性能的提升作用不明显。针对喷射混凝土硝酸侵蚀机理的分析表明,硝酸侵蚀喷射混凝土的过程可分为水化产物反应、水化硅酸钙凝胶分解和钙矾石及骨料侵蚀等三个阶段。因此,孔溶液H~+在侵蚀早期增长速度快于侵蚀后期;NO_3~-含量则随侵蚀过程的推移而快速增大。     

模拟酸雨腐蚀钢管混凝土构件静力性能研究

该文讨论了模拟酸雨腐蚀环境下钢管混凝土构件静力性能的退化规律,具体包括模拟酸雨腐蚀后：钢材材料力学性能;钢管混凝土构件轴压力学性能;钢管混凝土构件纯弯力学性能;钢管混凝土构件偏压力学性能。分析了腐蚀率对钢材屈服强度、弹性模量、极限抗拉强度和极限延伸率的影响,采用钢管壁厚折减以及壁厚折减耦合材性折减的模拟腐蚀损伤方法,结合有限元ABAQUS软件、规范公式,分别计算了构件荷载-变形关系曲线、极限承载力,并和试验结果进行了比较,发现钢管壁厚折减方法优于壁厚折减耦合材性折减方法,地方标准严于国家标准。     

油页岩渣对混凝土抗压强度和抗氯离子侵蚀的影响

油页岩经干馏或燃烧后留下大量油页岩渣(OSR),OSR的堆弃占用土地和污染环境.以OSR干馏渣为粗骨料制备了油页岩渣混凝土(OS-RC),测试了其工作性能、微观结构、抗压强度和氯离子渗透性能.试验结果表明,OSRC的工作性能、力学性能和抗氯离子侵蚀性能均随油页岩渣取代率(Vr)的增加而降低,Vr为25％和43％时,OSRC的立方体抗压强度分别为29.9 MPa和25.5 MPa,氯离子渗透性能评价分别为很低和低.Vr大于50％时,OSRC的通电量随Vr的提高而快速增加.通过微观形貌测试发现,离OSR与界面过渡区(lTZ)界线越远,lTZ中的钙矾石晶体越少,水化硅酸钙凝胶越多,但氢氧化钙晶体较少,OSR具有"返水"特性.OSRC的受压破坏形态为OSR折断且断面平整,天然骨料周边的水泥砂浆剥落.OSR和lTZ是OSRC的薄弱区域,是后续研究之关键.OSR等多孔废弃物可以用作混凝土的填充料和内养护材料.     

寒旱区路基冻融风蚀复合侵蚀机理试验研究

寒旱区路基常年受到风沙侵蚀,同时由于强烈温差变化造成路基填料因积雪融水入渗而引起冻融循环侵蚀破坏。路基会因风蚀和冻融侵蚀的复合作用引起结构损伤下抗剪强度的持续衰减。以内蒙古那-苏省际大通道锡林郭勒盟桑根达来段的风沙土填方路段为例,考虑不设边坡防护的裸边坡为最不利情况,通过冻融风蚀风洞试验研究路基在冻融循环和风蚀循环前后填料土体抗剪强度的变化规律,将路基填料土体抗剪强度的变化作为其抗复合侵蚀能力的表征,分析冻融循环侵蚀和风蚀作用对填料土体侵蚀机理的不同,以及两种不同侵蚀作用受填料含水率的影响,揭示寒旱区路基冻融风蚀复合侵蚀机理。     

混凝土硫酸盐侵蚀理论模型的研究现状及展望

综合评述了混凝土硫酸盐侵蚀理论模型的研究进展。首先总结了混凝土受硫酸盐侵蚀的劣化机理及存在的争议问题,着重介绍了两类硫酸盐侵蚀理论模型的最新研究进展,包括离子扩散反应,材料初始裂缝的影响,水泥石微观结构改变以及材料损伤演化等问题。对各模型的理论基础、适用条件及存在的不足进行了分析,并提出了硫酸盐侵蚀建模中需要考虑的关键问题。最后,对硫酸盐侵蚀理论模型今后的研究重点进行了展望。     

O＇-Sialon-BN复合材料在钢液中的侵蚀机理

研究了O＇-Sialon-BN复合材料在钢液中侵蚀的热力学和动力学过程,结果表明,O＇-Sialon-BN侵蚀的主要原因是钢液中的[Mn]与试样晶粒间少量玻璃相中的SiO2发生化学反应生成MnO-SiO2-A12O3低熔点渣相并溶解;同时.钢液中的[O]与试样中的O＇-Sialon反应生成SiO2和A12O3,产物SiO2又被钢液侵蚀掉;但BN不易与钢液反应因此,BN晶粒在侵蚀层内壁聚集,逐渐形成较厚的扩散层,阻碍了试样在钢液中侵蚀反应的进行O＇-Sialon BN复合材料抗钢液侵蚀的动力学分为两段控制:前期由界面化学反应控制,后期由扩散控制,由此分别得出相应的侵蚀速度方程。     

O′-Sialon-BN复合材料在钢液中的侵蚀机理

研究了Ｏ′－Ｓｉａｌｏｎ－ＢＮ复合材料在钢液中侵蚀的热力学和动力学过程,结果表明,Ｏ′－Ｓｉａｌｏｎ－ＢＮ侵蚀的主要原因是钢液中的［Ｍｎ］与试样晶粒间少量玻璃相中的ＳｉＯ_２发生化学反应生成ＭｎＯ－ＳｉＯ＿２－Ａｌ＿２Ｏ＿３低熔点渣相并溶解;同时,钢液中的［Ｏ］与试样中的Ｏ′－Ｓｉａｌｏｎ反应生成ＳｉＯ＿２和Ａｌ＿２Ｏ＿３,产物 ＳｉＯ＿２又被钢液侵蚀掉;但 ＢＮ不易与钢液反应．因此,ＢＮ晶粒在侵蚀层内壁聚集,逐渐形成较厚的扩散层．阻碍了试样在钢液中侵蚀反应的进行．Ｏ′－Ｓｉａｌｏｎ－ＢＮ复合材料抗钢液侵蚀的动力学分为两段控制：前期由界面化学反应控制,后期由扩散控制,由此分别得出相应的侵蚀速度方程