混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究

论文摘要

混凝土硫酸盐侵蚀,一直是混凝土耐久性研究中的重要组成部分,随着西部大开发的进行,对混凝土抗硫酸盐侵蚀的要求越来越迫切,但到目前为止我国还没有一种方法能快速而真实的揭示混凝土硫酸侵蚀的机理,尤其是用于长期预报混凝土处于硫酸盐侵蚀环境中的各项性能。因此,对抗硫酸盐侵蚀试验方法进行全面深入的研究就显得非常迫切了。本论文属于西部交通建设科技项目《桥梁混凝土性能长期演变规律与跟踪观测技术的研究》的中关于混凝土硫酸盐侵蚀的子课题,根据专题要求,主要进行了以下工作:（1）不同类型溶液中混凝土抗硫酸盐侵蚀的评定指标的筛选:通过测定分别在5%质量浓度硫酸钠、硫酸镁溶液中干湿循环的试件的相对质量损失、抗折抗蚀系数、抗压抗蚀系数、相对动弹模损失、表观状况,来选定不同溶液侵蚀中最具有代表性的测试指标。研究得出:在同等条件下的硫酸盐侵蚀,硫酸钠侵蚀速度要远大于硫酸镁的侵蚀速度。对于硫酸钠侵蚀来说,采用抗折抗蚀系数、抗压抗蚀系数、相对动弹模损失作为快速评定的指标较为合适;对于硫酸镁侵蚀来说,抗折、抗压抗蚀系数和动弹模均未出现衰减,对于质量损失,其能够反映侵蚀过程中试件C-S-H凝胶的分解,但并不敏感。（2）溶液浓度对混凝土硫酸盐侵蚀过程的影响:通过对0.5%,5%,10%,20%浓度硫酸钠溶液中,长期浸泡、干湿循环硫酸盐侵蚀下各种侵蚀指标的变化规律,筛选出最适宜的侵蚀加速浓度。研究表明,混凝土的硫酸盐侵蚀速度,随着溶液浓度增加而加快,在长期浸泡下其抗压强度损失较快,但对抗折强度、质量损失、动弹模损失的影响较小,干湿循环下抗压强度、抗折强度、质量和动弹模损失都非常明显。（3）不同水灰比、水泥用量、粉煤灰掺量对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响。通过对0.35、0.45和0.55三种水灰比,360kg/m3、400 kg/m3、440 kg/m3三种水泥用量,10%、20%和30%三种粉煤灰掺量的混凝土试件进行了硫酸盐侵蚀试验。试验得出:混凝土的水灰比越大,对其侵蚀速度越快,因而为了提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性,应减少其水灰比。混凝土的水泥用量,对混凝土抗硫酸盐侵蚀性的影响较小,考虑到经济成本,该举措可以不予考虑。混凝土中粉煤灰的掺量增多,其抗硫酸盐侵蚀性能增加。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 混凝土的耐久性
• 1.2.2 混凝土抗硫酸盐侵蚀研究概况
• 1.3 研究意义
• 1.4 研究内容
• 2 研究方案的确定
• 2.1 引言
• 2.2 试验材料
• 2.2.1 水泥
• 2.2.2 外加剂
• 2.2.3 粉煤灰
• 2.2.4 细集料
• 2.2.5 粗集料
• 2.2.6 化学试剂
• 2.3 试件尺寸确定
• 2.4 试件配合比的确定
• 2.5 试样制备
• 2.6 试验制度确立
• 2.7 评价指标
• 2.7.1 质量损失率
• 2.7.2 相对抗压抗蚀系数
• 2.7.3 相对抗折抗蚀系数
• 2.7.4 相对动弹性模量损失
• 3 混凝土抗硫酸盐侵蚀评价指标的筛选
• 3.1 引言
• 3.2 试验方法和试验过程
• 3.2.1 混凝土配合比
• 3.2.2 试件安排
• 3.2.3 试件制件
• 3.3 试验结果
• 3.3.1 硫酸钠溶液
• 3.3.2 硫酸镁溶液
• 3.3.3 试验结果分析
• 3.4 本章结论
• 4 溶液浓度对混凝土硫酸盐侵蚀的影响
• 4.1 引言
• 4.2 混凝土配合比
• 4.3 试验结果
• 4.3.1 长期浸泡
• 4.3.2 干湿循环
• 4.4 本章结论
• 5 混凝土配合比对抗硫酸盐侵蚀性能的影响
• 5.1 引言
• 5.2 混凝土配合比
• 5.3 试验实施
• 5.4 试验结果分析
• 5.4.1 长期浸泡
• 5.4.2 干湿循环
• 5.5 本章结论
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢