硫酸盐侵蚀与冻融耦合作用下混凝土损伤研究

通过试验研究了先硫酸盐侵蚀后冻融、先冻融循环后硫酸盐侵蚀、硫酸盐侵蚀与冻融循环交互作用3种方式下混凝土质量损失率及相对动弹性模量的变化。结果表明,先硫酸盐侵蚀后冻融工况下混凝土劣化程度大于单一冻融工况,先冻融循环后硫酸盐侵蚀工况下混凝土劣化程度大于单一硫酸盐侵蚀工况,硫酸盐侵蚀与冻融交互作用工况下混凝土劣化程度大于2种工况分别作用下劣化程度的叠加。硫酸盐侵蚀与冻融耦合作用下混凝土劣化进程明显加快,硫酸盐侵蚀与冻融耦合作用过程中形成超叠加效应,二者相互促进,相互影响。     

不同应力状态下混凝土硫酸盐侵蚀试验研究

硫酸盐对混凝土的侵蚀作用往往损伤混凝土的内部结构,从而导致结构的安全性能降低。为了研究基础混凝土梁的硫酸盐侵蚀规律,采用加速硫酸盐侵蚀试验方法进行了受力状态下混凝土试件在干湿交替循环硫酸盐侵蚀环境下的耐久性试验,分析了硫酸盐干湿交替循环侵蚀后混凝土性能的退化规律。结果表明:混凝土性能劣化与硫酸盐干湿交替循环侵蚀环境下试件的应力状态存在一定的关系,拉、压应力分别加快和减缓了硫酸盐侵蚀混凝土的速率,且应力变化越大,硫酸盐侵蚀速率的改变越大。     

硫酸盐侵蚀下混凝土的劣化机理研究

混凝土结构经常遭受环境中各种侵蚀因素的影响,硫酸盐侵蚀是最广泛、最普遍的侵蚀形式。综合分析了处于硫酸盐侵蚀环境中的混凝土的劣化机理。     

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。     

酸性硫酸盐侵蚀下混凝土材料的性能

研究了混凝土在pH=3.0并含有5%Na2SO4的酸性硫酸盐溶液中长期浸泡过程中的性能变化规律。试验结果显示:粉煤灰、矿渣粉的掺入可以改善混凝土的抗酸性硫酸盐侵蚀;在酸性硫酸盐侵蚀条件下,混凝土表面明显受到侵蚀,其强度先升高后降低;在侵蚀过程中,不但有Ca组分的流失和C-S-H的分解,而且还有膨胀性产物石膏的生成。因此,其破坏进程较纯纯硫酸盐环境更快,其破坏形式为溶蚀劣化和膨胀剥蚀劣化的共同破坏形式。     

硫酸盐和干湿循环作用下玄武岩纤维混凝土劣化规律

盐湖、盐渍土地区水位变幅区的混凝土材料劣化问题突出。该文开展不同质量浓度硫酸盐溶液干湿循环侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土侵蚀试验、材料力学试验和微观测试,测试分析混凝土试件抗压强度、劈裂抗拉强度、质量变化、相对动弹性模量等参数的演变规律,揭示不同浸泡浓度及龄期下玄武岩纤维混凝土的劣化机制;结合混凝土试件侵蚀后的表观形态和细观结构特征,研究不同侵蚀周期下掺玄武岩纤维混凝土的细观结构演变机理。结果表明：掺入长度6mm玄武岩纤维的混凝土抗压及劈裂抗拉强度增强效果优于长度12mm纤维;硫酸盐和干湿循环侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土劣化规律受硫酸盐溶液浓度、干湿循环次数和纤维掺量3个因素协同作用影响,干湿循环作用下硫酸盐侵蚀产物主要为石膏型侵蚀和钙矾石型侵蚀。掺玄武岩纤维混凝土抗硫酸盐侵蚀能力明显优于于素混凝土。     

硫酸盐和冻融双重作用对混凝土力学性质的影响

进行了在硫酸盐侵蚀和冻融循环作用下的混凝土室内模拟试验,研究了硫酸盐侵蚀和冻融循环双重作用下混凝土的腐蚀特性。试验结果表明,随着时间的增长,冻融循环和硫酸盐侵蚀先后对混凝土的腐蚀起主导作用,双重腐蚀加速了混凝土力学性能的劣化。此外,对混凝土的腐蚀机理进行了分析。     

硫酸盐干湿循环作用对混凝土性能的影响

为研究混凝土特性在硫酸盐干湿循环作用下的变化规律,采取硫酸盐环境下干湿循环的方法模拟西部硫酸盐环境,加速侵蚀混凝土。经过对两种强度混凝土试块加速侵蚀试验,研究了混凝土试块的表观特征、力学性能及质量随侵蚀的经时变化规律,讨论了混凝土强度等级对硫酸盐腐蚀程度的影响。结果表明:侵蚀初期,混凝土的质量、强度由于膨胀产物的填充和密实作用程现不同程度的增大;随侵蚀时间的不断延长,膨胀性产物的不断积累,混凝土出现劣化损伤,表现为质量、相对动弹性模量、强度的逐渐降低;硫酸盐干湿循环次数达150次之后,试件出现大量裂缝,角部混凝土大面积砂化、剥落,强度急剧下降。整个侵蚀过程中,强度等级较高的混凝土表现出较好的耐腐蚀性。     

盐渍土环境下钻孔灌注桩混凝土配合比优选及耐久性

为优选硫酸盐与氯盐共存的盐渍土环境下桩基混凝土配合比方案,以普通钻孔灌注桩混凝土、高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土、普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土及添加防腐剂的高性能混凝土等4种混凝土为研究对象,研究了4种混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力。结果表明:普通钻孔灌注桩混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力难以满足耐久性要求;高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力一般;普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土同时具有优异的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力;在高性能中添加防腐剂,在一定程度上降低了混凝土的耐久性。高性能钻孔灌注桩混凝土是一种适合盐渍土环境的耐久性高、经济成本低廉的混凝土。     

稻壳灰对机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

采用抗折劣化系数、抗压劣化系数从宏观上研究了稻壳灰(不同细度、不同掺量)对机制砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并与掺硅灰和粉煤灰的机制砂混凝土作比较,以评价稻壳灰在抗硫酸盐侵蚀方面的功效。结果表明,掺合料提高了机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,且在10%掺量条件下,各种掺合料抗硫酸盐侵蚀性能的优劣比较依次为:硅灰磨细稻壳灰粉煤灰;掺加10%磨细稻壳灰的机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能要比未磨细稻壳灰的好,且随着磨细稻壳灰掺量的增加,机制砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能也随之提高。     

蒸养参数对高强混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

以硫酸盐侵蚀环境中混凝土抗压强度损失为评价指标,结合压汞测孔技术,研究了静养时间、升温速度、恒温时间和恒温温度等蒸养参数对高强混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响。研究结果表明,与标准养护相比,蒸养可导致混凝土抗硫酸盐侵蚀性能明显劣化;静养时间的延长对高强混凝土抗硫酸盐侵蚀性能有明显的改善作用,而过快的升温速度、较长的恒温时间及较高的恒温温度均对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能有不利影响。     

硫酸与硫酸盐共同作用对混凝土性能的影响

混凝土结构在酸与盐共同作用环境中服役日趋常见,但就混合侵蚀介质对混凝土性能影响的研究尚不系统。试验研究了硫酸与硫酸盐共同作用下混凝土剥蚀情况、力学性能及体积稳定性的变化规律,对劣化机理进行了分析。结果表明,硫酸与硫酸盐长期作用对低水胶比混凝土剥蚀及强度发展影响显著,试件体积膨胀。耐酸粉料能降低混合侵蚀介质作用下试件剥蚀率,强度损失减小,提升了体积稳定性。胶凝体系中钙硅比及密实程度是影响其性能劣化的关键。     

复杂环境下钢筋混凝土抗盐侵蚀性能

研究了氯盐和硫酸盐在干湿循环以及冻融环境条件下,普通混凝土与耐腐蚀混凝土的抗盐侵蚀性能。试验结果表明,由于硫酸盐的存在,在侵蚀早期混凝土强度被提高,混凝土中氯离子的侵蚀浓度被降低;随着侵蚀龄期的延长,这种影响逐步降低,混凝土性能开始劣化,氯离子逐步向混凝土内部渗透。盐冻试验结果表明,相比于低温对混凝土氯离子扩散的抑制作用,冻融损伤对混凝土氯离子扩散的加速作用占主导地位。耐腐蚀混凝土显著提高了钢筋混凝土的抗盐侵蚀性能。     

复合因素作用下混凝土硫酸盐侵蚀的劣化机理

阐述了多种环境因素对混凝土硫酸盐侵蚀的劣化机理,结果认为混凝土的劣化与混凝土的渗透性能密切相关,在不同劣化因素的协同作用下,其劣化速率和劣化机理与单个因素作用下有很多不同,为以后的研究与工程实际提供一些参考。     

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。     

混凝土在不同环境侵蚀下的劣化探析

在当今时代,混凝土结构无处不在,绝大多数的建筑都离不开混凝土,例如地下工程、水利工程、海洋工程和居民建筑物等。我国东北滨海地区、华北和西北盐渍地区含有较多的氯盐和硫酸盐,在不同环境耦合作用下对混凝土产生损伤和破坏,使得混凝土结构耐久性和安全性大大降低。文章分析了混凝土在不同环境侵蚀下的损伤破坏机理,从物理和化学两个方面总结了前人的研究成果,干湿循环和冻融循环会加快氯盐和硫酸盐对混凝土损伤劣化,并且对混凝土在不同环境侵蚀下的进一步研究做了展望。     

抗高浓度硫酸盐侵蚀桩基混凝土制备与工程应用

针对锦言大桥桩基混凝土面临的高浓度硫酸盐侵蚀服役环境,通过调查分析与试验研究,探讨了抗侵蚀抑制剂与不同类型水泥对混凝土工作性能、力学性能、抗侵蚀性能的影响.结果表明:每立方米混凝土内掺入20 kg抗侵蚀抑制剂,混凝土抗侵蚀性能有明显提升,且其对混凝土工作性能与力学性能影响较小;采用抗硫酸盐水泥制备的混凝土较采用普通硅酸...     

寿光电厂钻孔灌注桩混凝土防盐卤水腐蚀试验研究

寿光电厂处于地下水对混凝土具有中等一强腐蚀等级的地质条件,为了确保该工程设计桩基的耐久性,需要优选混凝土配合比.试验表明.在C1-与SO(2-)4共存的现场地下水环境下,混凝土受硫酸盐侵蚀的程度比在只有SO(2-)4存在的环境中轻微;所试验的防腐剂对典型的C35钻孔灌注桩混凝土和C40高性能混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能没有...     

粉煤灰改善盐碱湿地水下灌注桩混凝土抗侵蚀性研究

桥梁桩基耐久性受地质环境的影响很大,针对内蒙古中部地区盐碱湿地环境下的桥梁桩基普遍存在的混凝土遭受硫酸盐侵蚀问题开展配合比设计优化。结合实体工程,采用不同掺量的电厂I级粉煤灰,对其抗侵蚀性能进行分析研究,确定粉煤灰的最佳掺量范围。