混凝土碳化與硫酸鹽腐蝕共同作用下混凝土耐久性試驗(yàn)研究.pdf

1、混凝土耐久性研究是當(dāng)今混凝土結(jié)構(gòu)研究中的一個重要組成部分，而混凝土碳化與硫酸鹽腐蝕均是混凝土耐久性研究的重要組成部分。碳化破壞混凝土的堿性環(huán)境，導(dǎo)致鋼筋銹蝕，混凝土結(jié)構(gòu)失效。硫酸鹽腐蝕是一種化學(xué)腐蝕，它的主要產(chǎn)物為鈣礬石、石膏以及近年來新發(fā)現(xiàn)一種腐蝕產(chǎn)物——碳硫硅鈣石(TSA)，前兩種產(chǎn)物主要是導(dǎo)致混凝土開裂失效，后一種產(chǎn)物主要是破壞混凝土中的水化硅酸鈣(C-S-H)，使混凝土軟化破壞。目前，對混凝土碳化的研究比較深刻全面，但是對混凝土

2、部分碳化區(qū)的研究還不夠深入。對混凝土硫酸鹽腐蝕的研究也取得了不少成果，但是對硫酸根的擴(kuò)散過程還缺乏的定量的分析，對各種產(chǎn)物的形成機(jī)理與條件的認(rèn)識還不夠明確。另外，以往的研究多是僅僅研究混凝土碳化或硫酸鹽腐蝕，很少有人進(jìn)行混凝土碳化與硫酸鹽腐蝕共同作用下的研究，基于此本文主要做了以下幾個方面的工作并取得系列成果： 1：對同一試件分別使用彩虹指示劑與酚酞試劑兩種試劑測量碳化深度，對比研究了不同水灰比不同濕度以及不同碳化齡期兩種試劑測

3、量的混凝土碳化深度的變化規(guī)律，最后，通過熱重分析試驗(yàn)對兩種試劑的測試結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。彩虹指示劑的測試結(jié)果顯示混凝土部分碳化區(qū)很短，熱重分析的結(jié)果與彩虹指示劑的測試結(jié)果相吻合。酚酞試劑測試的碳化深度偏小，水灰比越小，偏差越大。 2：分別采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分內(nèi)推與外推兩種形式對彩虹指示劑的測試結(jié)果進(jìn)行了分析與預(yù)測。發(fā)現(xiàn)BP網(wǎng)絡(luò)的外推效果較好，而RBF網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)推效果更優(yōu)。 3：分三種工況研究了四種濃度的腐蝕溶液(硫

4、酸根濃度分別為：0，850mg/L,35000mg/L，73000mg/l)中混凝土碳化與硫酸鹽腐蝕共同作用下混凝土的劣化機(jī)理，三種工況分別是硫酸鹽單獨(dú)腐蝕、先碳化再硫酸鹽腐蝕以及碳化與硫酸鹽腐蝕交替。測試的指標(biāo)包括混凝土抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、質(zhì)量變化以及不同腐蝕齡期混凝土中的硫酸根含量及相應(yīng)的熱重分析試驗(yàn)。經(jīng)過一年的腐蝕發(fā)現(xiàn)，三種工況下的抗壓、抗拉強(qiáng)度均遠(yuǎn)未達(dá)到破壞，也未出現(xiàn)明顯的質(zhì)量損失。硫酸根含量與熱重分析的結(jié)果表明：硫酸鹽單獨(dú)