多离子溶液浸泡环境下氯离子在砂浆中的扩散性能
发布时间：2021-04-14 08:00
以深圳各港口实测海水盐类成分为基准,配置了不同盐类比例和浓度的侵蚀溶液,研究了侵蚀溶液成分及浓度比例对砂浆性能劣化和氯离子扩散的影响。结果表明:多离子溶液浸泡环境下硫酸根离子对氯离子在砂浆中传播的影响与盐类浓度有关,高浓度硫酸根离子和镁离子对氯离子在砂浆中传播前期抑制后期促进的规律不适用描述海水浸泡环境多离子相互作用对氯离子传播的影响;海水中低浓度硫酸根离子和镁离子的存在并未对氯离子的传播产生抑制作用,甚至有轻微的促进作用。
【文章来源】：硅酸盐学报. 2020,48(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
砂浆在不同侵蚀溶液下的质量变化
对比Cl3组、Cl3S3组和Cl3S8组强度，发现在侵蚀120 d以前，复合溶液侵蚀下的抗折和抗压强度大于单一氯盐溶液侵蚀下砂浆强度，且硫酸盐浓度越大，砂浆的强度越大。侵蚀180 d时，Cl3S8组强度率先下降，Cl3S3组强度持续增大并超过Cl3S8组。与早期砂浆质量随侵蚀时间的增加而增长的原因相同，强度的增长也主要是由未水化水泥的持续水化和硫酸盐侵蚀产物的生成使混凝土内部更加密实而导致的。在侵蚀前期，钙钒石和石膏等膨胀性产物不断积累填充砂浆孔隙，致使砂浆试件密实度提高而强度增大；在后期钙矾石等膨胀性侵蚀产物生成过多对孔隙壁产生膨胀压力，导致微裂缝开展和水泥水化产物黏性的丧失，引起了砂浆强度的降低。硫酸根离子含量越大，生成的钙钒石含量越多，前期对强度增强作用更加明显，同时也更快地表现出由于膨胀开裂导致强度的降低。这与文献[8]中的结果一致。图4中对比Cl3S3、Cl3MS3和SEA组，发现镁离子存在的使得抗压强度大幅降低。Cl3MS3和SEA两组的抗压强度都低于Cl3S3组，且Cl3MS3组在侵蚀240 d后其抗压强度首先低于初始值。镁离子进入混凝土内部生成了无胶结能力Mg(OH)2、M-S-H等侵蚀产物。SEM微观分析Cl3MS3组发现其砂浆的凝胶体已大量减少，外层遍布着松软的层状水镁石，如图2c所示。混凝土黏结力性能的丧失使得混凝土抗压强度出现了显著降低。
图4中对比Cl3S3、Cl3MS3和SEA组，发现镁离子存在的使得抗压强度大幅降低。Cl3MS3和SEA两组的抗压强度都低于Cl3S3组，且Cl3MS3组在侵蚀240 d后其抗压强度首先低于初始值。镁离子进入混凝土内部生成了无胶结能力Mg(OH)2、M-S-H等侵蚀产物。SEM微观分析Cl3MS3组发现其砂浆的凝胶体已大量减少，外层遍布着松软的层状水镁石，如图2c所示。混凝土黏结力性能的丧失使得混凝土抗压强度出现了显著降低。图4 抗压强度随侵蚀时间的变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多离子传输的混凝土细微观尺度多相数值模拟[J]. 刘清风. 硅酸盐学报. 2018(08)
[2]Effect of Ca（OH）2, NaCl, and Na2SO4 on the corrosion and electrochemical behavior of rebar[J]. 金祖权,赵霞,赵铁军,侯保荣,刘影. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2017(03)
[3]地下混凝土结构硫酸盐及氯盐侵蚀的耐久性实验[J]. 陈晓斌,唐孟雄,马昆林. 中南大学学报(自然科学版). 2012(07)
[4]氯离子对碳硫硅钙石形成的影响[J]. 李长成,姚燕,王玲. 硅酸盐学报. 2011(01)
博士论文
[1]疲劳荷载与环境耦合作用下混凝土氯离子传输行为及模型研究[D]. 於德美.长安大学 2017
[2]西部地区严酷环境下混凝土的耐久性与寿命预测[D]. 金祖权.东南大学 2006
硕士论文
[1]氯盐—硫酸盐侵蚀下混凝土的损伤劣化机理研究[D]. 刘其跃.中国矿业大学 2017
[2]深圳海岸带地表水和浅层地下水的水文地球化学[D]. 杨巧凤.中国地质大学（北京） 2009
本文编号：3136969
【文章来源】：硅酸盐学报. 2020,48(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
砂浆在不同侵蚀溶液下的质量变化
对比Cl3组、Cl3S3组和Cl3S8组强度，发现在侵蚀120 d以前，复合溶液侵蚀下的抗折和抗压强度大于单一氯盐溶液侵蚀下砂浆强度，且硫酸盐浓度越大，砂浆的强度越大。侵蚀180 d时，Cl3S8组强度率先下降，Cl3S3组强度持续增大并超过Cl3S8组。与早期砂浆质量随侵蚀时间的增加而增长的原因相同，强度的增长也主要是由未水化水泥的持续水化和硫酸盐侵蚀产物的生成使混凝土内部更加密实而导致的。在侵蚀前期，钙钒石和石膏等膨胀性产物不断积累填充砂浆孔隙，致使砂浆试件密实度提高而强度增大；在后期钙矾石等膨胀性侵蚀产物生成过多对孔隙壁产生膨胀压力，导致微裂缝开展和水泥水化产物黏性的丧失，引起了砂浆强度的降低。硫酸根离子含量越大，生成的钙钒石含量越多，前期对强度增强作用更加明显，同时也更快地表现出由于膨胀开裂导致强度的降低。这与文献[8]中的结果一致。图4中对比Cl3S3、Cl3MS3和SEA组，发现镁离子存在的使得抗压强度大幅降低。Cl3MS3和SEA两组的抗压强度都低于Cl3S3组，且Cl3MS3组在侵蚀240 d后其抗压强度首先低于初始值。镁离子进入混凝土内部生成了无胶结能力Mg(OH)2、M-S-H等侵蚀产物。SEM微观分析Cl3MS3组发现其砂浆的凝胶体已大量减少，外层遍布着松软的层状水镁石，如图2c所示。混凝土黏结力性能的丧失使得混凝土抗压强度出现了显著降低。
图4中对比Cl3S3、Cl3MS3和SEA组，发现镁离子存在的使得抗压强度大幅降低。Cl3MS3和SEA两组的抗压强度都低于Cl3S3组，且Cl3MS3组在侵蚀240 d后其抗压强度首先低于初始值。镁离子进入混凝土内部生成了无胶结能力Mg(OH)2、M-S-H等侵蚀产物。SEM微观分析Cl3MS3组发现其砂浆的凝胶体已大量减少，外层遍布着松软的层状水镁石，如图2c所示。混凝土黏结力性能的丧失使得混凝土抗压强度出现了显著降低。图4 抗压强度随侵蚀时间的变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多离子传输的混凝土细微观尺度多相数值模拟[J]. 刘清风. 硅酸盐学报. 2018(08)
[2]Effect of Ca（OH）2, NaCl, and Na2SO4 on the corrosion and electrochemical behavior of rebar[J]. 金祖权,赵霞,赵铁军,侯保荣,刘影. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2017(03)
[3]地下混凝土结构硫酸盐及氯盐侵蚀的耐久性实验[J]. 陈晓斌,唐孟雄,马昆林. 中南大学学报(自然科学版). 2012(07)
[4]氯离子对碳硫硅钙石形成的影响[J]. 李长成,姚燕,王玲. 硅酸盐学报. 2011(01)
博士论文
[1]疲劳荷载与环境耦合作用下混凝土氯离子传输行为及模型研究[D]. 於德美.长安大学 2017
[2]西部地区严酷环境下混凝土的耐久性与寿命预测[D]. 金祖权.东南大学 2006
硕士论文
[1]氯盐—硫酸盐侵蚀下混凝土的损伤劣化机理研究[D]. 刘其跃.中国矿业大学 2017
[2]深圳海岸带地表水和浅层地下水的水文地球化学[D]. 杨巧凤.中国地质大学（北京） 2009
本文编号：3136969
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