盐冻环境下塔里木灌区水工玄武岩纤维混凝土抗腐蚀性能试验研究

为探究塔里木灌区盐渍土环境下水工玄武岩纤维混凝土的抗冻性能,开展了不同体积掺量(0、0.1%、0.2%、0.3%)的玄武岩纤维混凝土试件,在不同浓度复合盐溶液(NaCl+MgSO₄+Na₂SO₄)侵蚀与冻融循环共同作用下的腐蚀劣化试验。结果表明：(1)玄武岩纤维的掺入提高了水工混凝土抵抗盐冻破坏的能力,随着复合盐溶液浓度的增大及冻融循环次数的增加,试件发生由表及里的损伤破坏,纤维掺量为0.3%试件的质量损失率最小,相对动弹性模量波动幅度最小,抗盐冻性能最好。(2)玄武岩纤维的掺入减缓了混凝土内部Ca(OH)₂的消耗速率,腐蚀产物的含量也相应减少,混凝土抵抗盐冻破坏的能力随之增强。(3)复合盐侵蚀与冻融循环作用下,试件的腐蚀产物主要为钙矾石(AFt)和石膏,冻胀与腐蚀产物对毛细孔隙和微裂缝的破坏是混凝土微观结构损伤的主要原因。研究成果可为玄武岩纤维混凝土在塔里木灌区的实际工程应用提供科学依据。     

基于灰色-神经网络组合模型的纤维混凝土腐蚀劣化预测模型研究

将体积掺量为0.3%的聚乙烯醇(PVA)纤维掺入C30混凝土,分别开展不同浓度溶液作用下的全浸泡-烘干试验,从而探究PVA纤维混凝土的抗劣化性能。以劣化试验数据作为原始样本值,分别建立GM(1,1)模型、BP神经网络模型和GM(1,1)-BP神经网络组合模型对样本数据进行拟合精度对比,并对35～50次循环后的相对动弹性模量数值做出预测,分析整体变化趋势。结果表明：混凝土试件在10倍基准浓度溶液下的评价指标变化最稳定,表明PVA体积掺量为0.3%的试件在高浓度溶液下的抗劣化性能较好;GM(1,1)模型对样本的整体趋势变化预测较为准确;BP神经网络模型对样本单一点的变化趋势预测较为准确,整体精度最高;而组合模型克服了两种单一模型的不足之处,预测值与测试值的变化趋势一致,预测效果最好。     

复合盐溶液侵蚀与干湿耦合作用下聚乙烯醇纤维混凝土抗盐蚀性能试验研究

将聚乙烯醇纤维(PVA纤维)以不同体积掺量(0、0.1%、0.2%、0.3%)掺入混凝土中,开展PVA纤维混凝土试件在不同浓度复合盐溶液(Na₂SO₄+NaCL)浸泡与烘干作用下的宏-微观腐蚀劣化试验,探究南疆极端干旱盐渍土环境下PVA纤维混凝土的抗盐蚀性能。结果表明：(1)PVA纤维在混凝土内部的拉结作用降低了试件表面砂浆层的剥蚀速率,减少了试件表层裂缝及孔洞的生成数量。(2)PVA纤维的掺入提高了混凝土抵抗复合盐侵蚀的能力,随着复合盐溶液浓度的增大,纤维掺量为0.3%试件的相对动弹性模量和质量损失率波动幅度最小,其宏观耐久性能表现最稳定。(3)复合盐溶液侵蚀下,PVA纤维混凝土发生物理腐蚀和化学腐蚀破坏,产物主要是钙矾石(AFt)和石膏,并且纤维的掺入减少了腐蚀产物的生成量,这与试件宏观耐久性能评价指标的变化规律具有一致性。研究成果可为PVA纤维混凝土在南疆盐渍土地区实际工程中的应用提供参考依据。     

复合盐侵蚀-干湿耦合作用下聚丙烯纤维混凝土抗盐蚀性能试验研究

将聚丙烯纤维（PP纤维）以不同体积掺量（0、0.1%、0.2%、0.3%）掺入混凝土中，以纤维掺量、复合盐溶液浓度、干湿循环次数为变量，开展PP纤维混凝土试件在不同浓度复合盐溶液（Mg SO4+Na Cl）浸泡与烘干耦合作用下的宏-微观腐蚀劣化试验，探究PP纤维混凝土在新疆南疆盐渍土环境下的抗腐蚀性能变化规律。结果表明：（1）PP纤维在混凝土内部的“桥接”作用延缓了试件表面砂浆层的剥蚀速率，抑制了试件表层及内部微裂缝的产生与扩展，减少了有害孔隙的生成数量。（2）PP纤维的掺入提高了混凝土抵抗复合盐侵蚀的能力，随着复合盐溶液浓度的增大，纤维掺量为0.2%试件的相对动弹性模量波动幅度和质量损失率均比其他掺量试件的小，其宏观耐久性能表现最好。（3）复合盐溶液侵蚀下，PP纤维混凝土发生物理结晶腐蚀和化学腐蚀破坏，膨胀性腐蚀产物主要是钙矾石（AFt）和石膏，合理掺量的PP纤维减小了腐蚀产物的生成空间，减轻了混凝土的腐蚀劣化程度，这与试件宏观耐久性能评价指标的变化规律一致。研究成果可为PP纤维混凝土在南疆盐渍土地区实际工程中的应用提供参考依据。