西部地区混疑土硫酸盐侵蚀机理及改性研究

发布时间：2017-07-05 16:05

  本文关键词：西部地区混疑土硫酸盐侵蚀机理及改性研究

  更多相关文章： 硫酸盐侵蚀 粉煤灰掺量 水胶比 侵蚀机理 改性

【摘要】：硫酸盐侵蚀破坏混凝土结构是影响混凝土结构耐久性和可靠性的重要因素;同时,我国西部地区分布着大量的含有硫酸根离子的盐渍土和盐渍湖,严重影响了西部地区建筑物的使用寿命。因此,研究西部地区混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,探寻其侵蚀劣化机理和改善途径,对于保证工程质量、提高工程服役寿命意义重大。本文模拟西部地区硫酸盐环境特点,首先,以粉煤灰掺量和水胶比作为抑制混凝土硫酸盐侵蚀破坏的影响因素,采用正交试验法,研究各因素不同水平的影响程度和敏感性,分析了不同硫酸盐浓度溶液的浸泡作用下,不同水胶比、不同粉煤灰掺量的各水泥胶砂试件性能损伤特点;并运用硫酸钡重量法,分析得出硫酸盐环境下,不同水泥胶砂试件由表及里的硫酸根离子分布情况;其次,在上述试验的基础上,分析不同强度、不同粉煤灰掺量的混凝土试件在硫酸盐干湿循环作用下的侵蚀特点;最后,借助SEM电镜扫描技术,对混凝土硫酸盐侵蚀进行微观损伤机理分析。得到主要结论如下:(1)采用表观观测、质量损失率、强度损失率为混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的评价指标。其中强度损失率分析优于表观观测和质量损失分析,表观观测和质量损失率仅能作为辅助分析评价指标,以强度损失率为主要评价指标。(2)水泥胶砂硫酸盐长期浸泡试验中,当水胶比为0.5,粉煤灰掺量为20%,置于5%的硫酸盐溶液侵蚀的试件强度损失最小,此时水泥胶砂抗硫酸盐侵蚀性能最佳,且过量掺入粉煤灰,试件强度显著下降。混凝土硫酸盐干湿循环试验中,当粉煤灰掺量为20%,强度为C45时(水胶比约为0.45),混凝土材料抗硫酸盐侵蚀性能最佳。(3)硫酸盐侵蚀混凝土过程可分为两个阶段,在侵蚀初期,由于侵蚀产物钙矾石和石膏的生成,混凝土因内部孔隙被侵蚀产物的填充而更致密,试件质量、强度较试验前均有所增长;在侵蚀后期,由于侵蚀产物进一步增加,导致试件膨胀开裂,并引起边角剥落,试件质量、强度迅速下降,并最终导致试件破坏。微观、宏观变化规律基本相符。(4)混凝土硫酸盐侵蚀过程是一个硫酸根离子向试件内部逐渐传递的过程,且硫酸根离子浓度越高,侵蚀越严重。当水胶比为0.5时,试件内部硫酸根离子浓度较低,且硫酸根离子传输速度较小;当水胶比小于0.5时,随着粉煤灰掺量的增加,试件内部硫酸根离子浓度越低;当水胶比大于0.5时,随着粉煤灰掺量的增加,硫酸根离子传输速率有所增加。(5)综合分析可知,当粉煤灰掺量为20%,水胶比为0.45左右时,混凝土既能保持自身的各项性能,又具有良好的抗硫酸盐侵蚀能力。
【关键词】：硫酸盐侵蚀 粉煤灰掺量 水胶比 侵蚀机理 改性
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.1.1 混凝土耐久性研究背景10-11
• 1.1.2 混凝土硫酸盐侵蚀研究背景11-12
• 1.2 混凝土抗硫酸盐侵蚀的研究现状12-17
• 1.2.1 混凝土受硫酸盐侵蚀破坏机理12-14
• 1.2.2 水胶比对抗硫酸盐侵蚀作用14
• 1.2.3 粉煤灰对抗硫酸盐侵蚀作用14-15
• 1.2.4 混凝土受硫酸盐侵蚀破坏试验方法和评价指标15-17
• 1.3 本论文研究主要内容、技术路线及基金来源17-20
• 1.3.1 研究主要内容17-18
• 1.3.2 技术路线18-19
• 1.3.3 基金来源19-20
• 2 水泥胶砂抗硫酸盐侵蚀试验设计20-51
• 2.1 原材料20-21
• 2.1.1 水泥20
• 2.1.2 细骨料20
• 2.1.3 粉煤灰20-21
• 2.1.4 化学试剂21
• 2.2 试验方案及配合比设计21-26
• 2.2.1 水泥胶砂抗硫酸盐侵蚀试验方案21-24
• 2.2.2 水泥胶砂内部硫酸根离子浓度测试试验方案24-26
• 2.2.3 配合比设计26
• 2.3 试验设备与仪器26-28
• 2.3.1 水泥胶砂抗硫酸盐侵蚀试验设备26-27
• 2.3.2 水泥胶砂内部硫酸根离子浓度测试试验设备27-28
• 2.4 试验过程与方法28-33
• 2.4.1 试件制作28-29
• 2.4.2 外观及抗折强度测试29-30
• 2.4.3 硫酸根离子浓度测试30-33
• 2.5 评价指标与数据分析33-49
• 2.5.1 表观性能33-35
• 2.5.2 质量损失35-40
• 2.5.3 强度损失40-45
• 2.5.4 硫酸根离子浓度分析45-49
• 2.6 本章小结49-51
• 3 混凝土抗硫酸盐侵蚀试验51-66
• 3.1 原材料及试验设备51-53
• 3.1.1 试验原材料51
• 3.1.2 试验设备51-53
• 3.2 试验方案及配合比设计53-57
• 3.2.1 试验方案设计53-54
• 3.2.2 配合比设计54-57
• 3.3 评价指标与数据分析57-64
• 3.3.1 表观性能57-59
• 3.3.2 质量损失59-61
• 3.3.3 强度损失61-64
• 3.4 本章小结64-66
• 4 混凝土微观损伤机理分析66-74
• 4.1 概述66
• 4.2 微观试验方法66-68
• 4.3 试验结果与分析68-72
• 4.4 本章小结72-74
• 5 结论与展望74-77
• 5.1 结论74-75
• 5.2 展望75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81
• 攻读学位期间的研究成果81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 霍俊霏;;地下水中硫酸根离子的测定及方法比较[J];盐业与化工;2014年11期

2 赵顺波;陈记豪;高润东;李庆斌;;硫酸盐侵蚀混凝土内部硫酸根离子浓度测试方法[J];港工技术;2008年03期

3 梁咏宁;袁迎曙;;硫酸钠和硫酸镁溶液中混凝土腐蚀破坏的机理[J];硅酸盐学报;2007年04期

4 张风杰;吴庆;向伟;李洁勇;;混凝土的硫酸盐腐蚀研究[J];徐州工程学院学报;2007年04期

5 张磊;杨鼎宜;;混凝土硫酸盐侵蚀过程及主要产物研究进展[J];混凝土与水泥制品;2006年06期

6 张亚梅;陈胜霞;高岳毅;;浸-烘循环作用下橡胶水泥混凝土的性能研究[J];建筑材料学报;2005年06期

7 高礼雄,姚燕,王玲;粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响[J];桂林工学院学报;2005年02期

8 武晓丽,阎铁城;近代硫酸根离子测定方法比较[J];内蒙古科技与经济;2004年09期

9 乔宏霞,何忠茂,刘翠兰,张峋;高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀的研究[J];兰州理工大学学报;2004年01期

10 吕林女,何永佳,丁庆军,胡曙光;混凝土的硫酸盐侵蚀机理及其影响因素[J];焦作工学院学报(自然科学版);2003年06期

，

本文编号：522622