干濕循環(huán)與碳化對混凝土硫酸鹽侵蝕的影響研究.pdf

1、混凝土耐久性研究是當今混凝土研究中的一個重要部分，而干濕循環(huán)、碳化和硫酸鹽腐蝕均是混凝土耐久性研究的重要組成部分。干濕循環(huán)會使得混凝土產生膨脹剝落破壞，對其他的化學反應也有一定的促進作用；碳化破壞混凝土的堿性環(huán)境，導致鋼筋銹蝕，混凝土結構失效；硫酸鹽腐蝕是一種化學腐蝕，它的主要產物為鈣礬石、石膏，主要是導致混凝土開裂失效。目前，對于混凝土在上述三因素的單個作用下的研究比較多，但是在雙因素及復合因素作用下的混凝土耐久性方面還不夠深入，因此

2、本文進行了混凝土在干濕循環(huán)、碳化對硫酸鹽侵蝕的復合因素下的研究，為混凝土劣化研究和工程實踐提供參考。 本次試驗分兩種情況進行：單一因素——硫酸鈉溶液浸泡下混凝土損傷試驗；復合因素——濕循環(huán)(濕為浸泡在硫酸鈉溶液)和碳化復合作用下的混凝土損傷試驗。宏觀力學性能檢測指標以動彈性模量Ed為主，微觀試驗以硫酸鹽侵蝕的產物鈣礬石為主要研究對象，對其生長過程進行檢測觀察。 本文的宏觀試驗研究得出了一些結論，硫酸鈉溶液常溫浸泡是一個長

3、期緩慢的過程，Ed演化規(guī)律一般是前期密實增強—平緩-緩慢下降，混凝土試件處在負損傷階段。干濕循環(huán)和和碳化對混凝土鹽侵蝕有加速作用，對于混凝土內部孔隙結構的變化有一定的影響?；炷罞d變化規(guī)律一般是早期略有增強，后期下降迅速，試件呈現膨脹剝落，部分表面產生明顯裂縫。 微觀方面，本次試驗主要利用K值法定量分析侵蝕產物鈣礬石含量的變化，得到結論有：單純的硫酸鈉溶液浸泡下，鈣礬石增量遵循濃度越大，水灰比越大，鈣礬石含量也越大的規(guī)律，在干

4、濕循環(huán)和碳化試驗中，鈣礬石的含量先期下降，后期回升，這說明在前期干濕循環(huán)和碳化對鈣礬石生長有抑制作用，這跟鈣礬石被碳化減少有關，而且碳化會消耗掉鹽侵蝕所需的反應物Ca(OH)2及其他水化物，因此前期鈣礬石會有所下降，到了后期，隨著反應的繼續(xù)，由于干濕循環(huán)和碳化的作用，硫酸鹽濃度在混凝土內部會產生富集，這樣使得反應生成的鈣礬石開始回升，因此鈣礬石量在后期會上升。 采用二次拋物線形模式描述混凝土的Er(相對動彈性模量，初始動彈性模量

5、與經過n天后的動彈性模量比值)與試驗天數n之間的關系：Er=α＋bn+ cn2，其中.6表示混凝土損傷初速度，-2c為混凝土損傷加速度。單一因素的硫酸鈉溶液浸泡試驗，-6小于零，表明試驗初期混凝土是一種負損傷，強度在增加，-2c大于零，說明試塊是以加速損傷發(fā)展的；復合因素試驗，-b和-2c都大于零，這表示試塊在試驗初期就開始產生損傷，且這種損傷是加速發(fā)展的。試驗結果分析表明，混凝土的Er與浸泡溶液濃度k以及浸泡時間n的關系可用函數：Er