水泥基材料在硫酸盐—氯盐侵蚀下的破坏与评价

发布时间：2017-12-24 03:07

  本文关键词：水泥基材料在硫酸盐—氯盐侵蚀下的破坏与评价　出处：《东南大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：西部盐湖和海洋环境中的混凝土结构受到硫酸盐-氯盐复合侵蚀的作用,未达到设计使用年限即退出服役的问题突出。国内外围绕硫酸盐-氯盐复合侵蚀作用下混凝土的耐久性开展了较为广泛的研究,加速腐蚀实验是重要的研究手段,但现阶段的试验室加速实验大多反映混凝土在单一介质作用下的侵蚀劣化规律,如反映氯盐侵蚀作用的RCM法以及反映硫酸盐腐蚀作用的干湿循环KS指标法,上述单一加速方法得到的研究结果在指导复合侵蚀环境下实际工程混凝土的耐久性保障与提升时可能出现偏差。并且已有研究表明,硫酸盐与氯盐复合侵蚀作用下,混凝土的劣化规律并不是氯盐与硫酸盐单一侵蚀作用下劣化规律的简单叠加,因此加速方法也不能机械的数学加和。考虑硫酸盐-氯盐复合侵蚀作用的加速评价方法,是指导西部盐湖和海洋环境等严酷环境下混凝土耐久性提升技术开发,科学预测混凝土结构服役寿命的关键。本文综合考虑了西部盐湖和海洋环境可能遇到的长期浸泡、干湿循环以及半浸泡三种侵蚀制度,研究了水泥基材料在硫酸盐-氯盐侵蚀过程中质量变化、耐蚀系数、膨胀率等不同指标的变化趋势,以及侵蚀过程中腐蚀产物组成、生成量、形貌以及孔结构等微观性能的演变规律,对氯盐作用下水泥基材料硫酸盐侵蚀破坏机理等效与加速评价方法进行了分析。取得主要结论如下：(1)硫酸盐-氯盐复合侵蚀作用下,长期浸泡与干湿循环中水泥基材料试件在质量变化、强度变化和膨胀发展方面均具有相似的劣化特征,而半浸泡的试件劣化特征与长期浸泡试件和干湿循环试件均有明显不同,在试验室进行模拟实际服役环境混凝土结构耐久性劣化时,可采用干湿循环方法对全浸泡进行近似等效加速。(2)采用干湿循环制度,在硫酸盐-氯盐复合侵蚀作用下对长期浸泡进行近似等效加速,质量变化难以在短期内表征出硫酸盐侵蚀过程中材料性能的劣化,强度发展离散性较大,膨胀率对评价长期浸泡和干湿循环作用下的水泥基材料的性能劣化更为有效。(3)定义了硫酸盐-氯盐复合侵蚀作用下基于膨胀率的等效加速系数λE,试件达到相同膨胀率(E)所需的时间满足t=a (E+b) 1/2+c经验公式,加速作用受到试件水灰比、界面、氯盐浓度的影响,a为氯盐浓度相关的影响因素、b为界面相关的影响因素、c为水灰比相关的影响因素；随着试件水灰比增大,加速作用增强,界面的引入削弱了加速作用,氯盐浓度增加,加速作用减弱。(4)水泥基材料中硫酸根离子传输具有时变特性,给出了干湿循环制度下硫酸根离子传输的加速系数λD,为硫酸盐-氯盐侵蚀下的寿命预测提供了依据。(5)干湿循环与长期浸泡作用下水泥基材料试件中的硫酸根离子分布特征、腐蚀产物组成、腐蚀产物形貌以及尺寸变化存在一定的相似性,揭示了硫酸盐-氯盐复合侵蚀作用下基于膨胀率的等效加速机理。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528

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本文编号：1326602