盐冻损伤喷射混凝土衬砌结构氯离子扩散及其模型

发布时间：2021-02-04 14:51

　　以海洋环境喷射混凝土衬砌公路隧道为背景,采用快冻法,以3.5%（质量分数） NaCl溶液为冻融介质,开展隧道出入口盐冻损伤喷射混凝土衬砌结构氯离子扩散规律及模型研究。采用固液萃取法和电位法测试喷射混凝土中氯离子的含量,分析盐冻损伤、配合比参数及混凝土成型方式对氯离子扩散的影响。结果表明:盐冻损伤破坏了喷射混凝土表面的微观结构并增大了其孔隙率,增大了氯离子向混凝土内扩散的速率。低水胶比及低粉煤灰取代率的喷射混凝土氯离子含量及扩散系数较小,钢纤维对提升喷射混凝土抗盐冻性能的作用甚微,模筑混凝土氯离子含量及扩散系数明显大于喷射混凝土。盐冻损伤喷射混凝土氯离子含量分布符合Fick第二定律。以盐冻损伤喷射混凝土相对动弹性模量损失率为指标,建立了考虑环境温湿度、喷射混凝土配合比参数及盐冻损伤的氯离子扩散模型。 

【文章来源】：材料导报. 2020,34(16)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

试验混凝土的制作流程

式中:w为氯离子占混凝土的质量分数，0.01%;M为氯离子的摩尔质量，35.45 g/mol;V为浸泡溶液体积，m L;G为混凝土粉末质量，0.000 1 g;p X为氯离子的摩尔浓度，mol/L。2 盐冻损伤喷射混凝土的物理力学性能

随着盐冻循环次数的增加，混凝土相对动弹性模量先缓慢下降继而快速下降。在缓慢下降阶段，混凝土损伤主要以表面剥蚀为主，而内部密实，动弹性模量的下降是由表面剥蚀造成;在快速下降阶段，混凝土表面的砂浆及骨料大量剥蚀，内部微裂缝不断萌生并扩展。冻融循环50次时，喷射混凝土的相对动弹性模量损失率在10%～15%之间，而模筑混凝土在冻融循环40次时相对动弹性模量损失率高于30%。喷射混凝土的质量损失率和相对抗压强度随着盐冻循环次数的增加快速下降，而在相同盐冻循环次数下，模筑混凝土的质量损失率及强度损失率均大于同配合比喷射混凝土。这是因为随着盐冻循环次数的增加，模筑混凝土表面的浮浆层快速剥落并形成微裂缝，其微观结构遭到破坏，物理力学性能快速下降;而喷射混凝土因具有引气混凝土的微观结构，其抗盐冻性能相对较强。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]冻融循环与外部弯曲应力、盐溶液复合作用下混凝土的耐久性与寿命预测[D]. 慕儒.东南大学 2000

硕士论文
[1]多盐多场耦合作用下海底隧道混凝土氯离子传输机制研究[D]. 谭保华.东华理工大学 2018



本文编号：3018492