干濕交替-鹽溶液耦合作用下混凝土的損傷過程與機理.pdf

1、作為工程結(jié)構(gòu)使用的混凝土，許多長期處于水、土與大氣交界面部位，遭受持續(xù)反復(fù)的干濕交替作用是一種常見現(xiàn)象。尤其是處于浪濺區(qū)與潮差區(qū)的海工混凝土結(jié)構(gòu)，不僅承受頻繁的干濕交替作用，海水中數(shù)量眾多的硫酸鹽、氯鹽等有害離子借助干濕交替作用能很輕易地進入混凝土內(nèi)部，侵蝕混凝土基體和內(nèi)部的鋼筋，加劇了結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的損傷，嚴(yán)重危害混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與使用壽命。能否提高海工混凝土結(jié)構(gòu)的服役年限，即沿海地區(qū)混凝土在干濕交替和鹽溶液作用下的耐久性問題，是當(dāng)前

2、混凝土工作者面臨的一個緊迫問題。
　　 針對上述問題，本文研究了干濕交替--鹽溶液耦合作用下混凝土的損傷過程與機理。通過設(shè)計干濕循環(huán)制度和耐久性試驗方法及相應(yīng)的評價指標(biāo)，研究了不同因素對干濕交替作用下混凝土損傷失效過程的影響規(guī)律，對提高海工混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計有一定的參考價值。
　　 通過研究毛細管吸收作用下流體在混凝土中的傳輸機制，確定了試驗的首要問題--干濕循環(huán)制度，這是整個試驗的核心問題。以往大多數(shù)研究都沒有制定

3、合理的干濕循環(huán)制度，包括干燥時間與濕潤時間的比例、干燥過程中選擇的溫度、濕度等。本試驗在考慮流體力學(xué)原理等基礎(chǔ)上，本文提出了干濕循環(huán)制度，通過配制適宜濃度的硫酸鹽、氯鹽溶液，在實驗室條件下模擬沿海地區(qū)長期處于干濕交替區(qū)域混凝土受鹽類侵蝕的過程。
　　 通過測試一定循環(huán)周期內(nèi)混凝土動彈性模量的變化、質(zhì)量損失、外觀形態(tài)、微觀形貌和腐蝕產(chǎn)物等指標(biāo)，研究了腐蝕方式、水膠比（w/cm）及礦物摻合料等因素對干濕交替和硫酸鹽溶液耦合作用下混凝

4、土的損傷失效過程。試驗結(jié)果表明：干濕交替作用加劇了硫酸鹽侵蝕混凝土的損傷進程；低水膠比混凝土有更好的抗硫酸鹽侵蝕能力；礦物摻合料的加入能顯著改善混凝土的微觀形貌和孔隙結(jié)構(gòu)，有效降低了混凝土的滲透性，延緩了混凝土受硫酸鹽侵蝕的進程。
　　 此外，本文通過測試一定循環(huán)周期內(nèi)混凝土中自由氯離子含量、總氯離子含量和孔徑分布等指標(biāo)，研究了腐蝕方式、水膠比（w/cm）及礦物摻合料等因素對干濕交替和氯鹽溶液耦合作用下混凝土的損傷失效過程。試驗

5、結(jié)果表明：干濕交替作用加大了氯離子進入混凝土的深度和含量，且隨著深度的增加，氯離子濃度呈快速遞減趨勢；低水膠比混凝土有更好的抗氯離子侵蝕能力；加入礦物摻合料特別是礦粉能有效降低干濕交替作用下混凝土中的自由氯離子含量和總氯離子含量。壓汞法測得的孔徑分布曲線從細觀層次上驗證了降低水膠比和加入礦物摻合料都能有效地改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)，從而降低混凝土的滲透性。
　　 本文對鹽溶液通過干濕交替作用侵蝕混凝土的傳輸機制進行了闡述。干濕交替區(qū)