外文翻譯(中文)評價表面處理對混凝土耐久性能的影響

1、<p><b>　　中文4290字</b></p><p>　　畢業(yè)論文外文資料及其譯文</p><p>　　外文名稱：Evaluation of the performance of surface treatmentson concrete durability</p><p>　　中文名稱：評價表面處理對混凝土耐久性能的影響&l

2、t;/p><p>　　出處：Zhao et al. / J Zhejiang Univ-Sci A (Appl Phys & Eng) 2010 11(5):349-355</p><p>　　摘要：這篇文章在試驗為基礎(chǔ)研究得出，表面處理對混凝土耐久提高的效果，并建議用各種方法去評估表面處理的效果。未處理的和處理過的混凝土試件的耐久性是通過測定氯離子擴散能力，電荷通過能力，透氣性，以及

3、吸水性評價的。一共有六種混凝土表面處理方法被選出來代表不同的泛型，包括涂料，滲透和混合使用的養(yǎng)護。結(jié)果表明，涂層試樣的涂層過程使得比經(jīng)過滲透處理的試樣有更好的長期性和有效性。這項工作還表明，干濕循環(huán)試驗可用于評估表面處理的耐候性。在美國ASTM C1202和透氣性測試的Autoclam,可以用來定量的評估表面處理的效果，進一步的工作是必要的，是為了評估各種表面處理后混凝土的使用壽命。</p><p>　　引言

4、：鋼筋混凝土長期以來一直被認為是一種長期高效，耐用的建筑材料，它的成本低，優(yōu)良的抗壓強度和剛度，再加上他能緩解生產(chǎn)的現(xiàn)場施工的性質(zhì)的原因，使它確立建筑材料中的重要地位。鋼筋混凝土在負荷的范圍內(nèi)，拉伸，開裂，及在限制區(qū)域內(nèi)的高壓縮，然而在本質(zhì)上保持了鋼的電化學穩(wěn)定的狀態(tài)。近幾十年來，由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕已造成很大程度的破壞，原因歸于服役的環(huán)境情況以及在過去的50年內(nèi)，普通水泥的組成的變化，和設(shè)計施工時的不恰當工藝?；炷两Y(jié)構(gòu)長期的性能一

5、是直在建設(shè)領(lǐng)域中的重要問題之一。鋼在鋼筋混凝土仍然保持被動的抗腐蝕的主要因素是氯離子，二氧化碳和硫氧化物。水也是鋼筋氧化的一個關(guān)鍵因子，確實，大多數(shù)的混凝土的劣化只能 出現(xiàn)在有水的存在，由于積極的反應劑滲透，溶解在水中時才對混凝土有害，水提供氯離子的傳輸路徑，是與碳化反應和凍融耐久性相關(guān)聯(lián)的，并建立了內(nèi)部的具體電解連續(xù)性，此外，水是鋼的氧化反應的關(guān)鍵部分，因為參與減少氧含量的地方分布普遍。有幾種方法可避免這種行為，是阻止這些有害物質(zhì)進入

6、混凝土，這導致了更多關(guān)注給予混凝土，而忽略了其整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。最近高性能混凝土也因此獲得了發(fā)展，由于混合添加物，如粉</p><p>　　表面處理根據(jù)保護或?qū)崿F(xiàn)效益的方式分類：i）涂料，可以形成混凝土表面，作為混凝土中有害物質(zhì)的通過障礙的一層有限厚度的無針孔膜，ii）孔襯處理，涉及具體的疏水材料表面表面氣孔和驅(qū)除水分，iii）孔隙阻塞的養(yǎng)護，他可以利用一個系列的產(chǎn)品穿透混凝土和阻塞毛細孔。無論何種方式的表面處理，

7、它應該滿足一些如抗?jié)B透性有害物質(zhì)，對水蒸氣和化學的穩(wěn)定性，良好透氣性等基本要求。最近幾年，許多試驗研究已經(jīng)進行了評估表面處理的效果，這些研究的數(shù)據(jù)在降低氧化，水分和氫離子擴散抑制碳化、硫酸鹽侵蝕提高抗凍性，延緩鋼筋腐蝕方面顯示出了鼓舞人心的結(jié)果。Basher et.al提供了關(guān)于用來評價混凝土的表面處理性能的技術(shù)綜述。</p><p>　　從上述試驗研究取得的了可惜的結(jié)果致使商業(yè)上可用的混凝土耐久性的效果和基于試

8、驗工作有關(guān)氯離子擴散，電荷通過能力，透氣性和吸水性，建議用不同的方法對表面處理的效果進行評估。</p><p><b>　　試驗步驟</b></p><p><b>　　2.1 材料</b></p><p>　　三種混合物用于生產(chǎn)不同水灰比的混凝土，混凝土的配合比見表一。六種表面處理被選為代表不同類型，并在表二中反應。&

9、lt;/p><p><b>　　2.2試驗試樣</b></p><p>　　（200mm*200mm*150mm)混凝土試樣被選用來進行氯離子擴散試驗。澆（200mm*110mm*200mm)的砌塊，用圓形鉆石刀片切割成直徑100mm，高度為110mm的單個試樣。這些圓柱體形標本，進一步減少到84個標準樣品，隨后用于氯離子快速滲透試驗。按照美國ASTM-C 1202標準。

10、</p><p>　　用（300mm*150mm*150mm）混凝土試件評估透氣性和表面處理的混凝土水分吸收情況。</p><p>　　所有混凝土組成填充在模具內(nèi)，并進行鞏固振動，在澆筑后，試樣用濕麻袋覆蓋，他們在澆筑24h后進行拆模，然后持續(xù)固化兩個星期，麻袋要不時保持水分。在養(yǎng)護期間，試樣保存在試驗室，在室溫下干燥數(shù)周，經(jīng)過測試準備面，選定合適的養(yǎng)護方法。</p><

11、;p><b>　　2.3試驗方法</b></p><p>　　2.3.1 氯離子擴散深度</p><p>　　選定的表面處理合適用于200mm*200mm的每個樣本的表面。環(huán)氧樹脂涂料的快速設(shè)置時用在其他非布表面，使氯離子單向擴散。兩個星期后試樣表面的應用用到交替濕潤療法，在這項研究中，一個5天循環(huán)暴露制度是用來加速氫離子的侵蝕。這個周期包括浸泡在6.15%

12、處理24h氫氧化鈉溶液試樣，第二天在50攝氏度的烘箱中干燥，然后在室溫下保持另外，四個試樣。</p><p>　　經(jīng)過6,12,18和24個周期后，鉆洞表面，通過測試獲得不同深度在5mm間隔的粉末試樣，測試樣品的水溶性氯離子含量的，用快速氯離子試驗分析。</p><p>　　2.3.2 電荷通過能力</p><p>　　選定的表面處理適用于直徑為100mm,厚度為

13、50mm的混凝土表面，為了保證表面處理的完全干燥，前兩周試樣保存在真空狀態(tài)下與水飽和，這是按美國ASTM C 1202的標準。通過試樣的電荷被記錄，并用于評價表面處理的有效性。</p><p>　　2.3.3 透氣性</p><p>　　選定的表面處理上適用于300*120的一面，在適合表面處理兩星期后，在測試表面使用Autoclam進行試樣的透氣性檢測，裝置內(nèi)的壓力增加到50000Pa

14、并對衰變壓力進行了監(jiān)測，從每分鐘50000Pa到每15分鐘50000Pa一種壓力自然對數(shù)與時間呈線性相關(guān)，因此，在第5分鐘和第15分鐘之間，線性回歸測試曲線的斜率定義為透氣性指數(shù)K，單位為壓力/分鐘。</p><p>　　這是用來評價試驗中表面處理的效果。</p><p><b>　　2.3.4吸水率</b></p><p>　　對吸水率進行試

15、驗，在同一表面用Autoclam方法在透氣性檢測1h后，試樣在充滿水的環(huán)境中，在20000Pa的壓力測試中面積增加。傳遞水量的測定和記錄，在15分鐘內(nèi)每分鐘進行一次記錄。吸收的水量和經(jīng)歷的時間的平方根是線性的，所以斜坡圖顯示為一個與吸收指數(shù)相關(guān)的單元，這個被用來評估表面處理的效果。</p><p><b>　　3 結(jié)果與討論</b></p><p>　　3.1 氯離

16、子擴散深度</p><p>　　圖一顯示在處理過和未處理過的混凝土試件，在暴露6,12,18和24周期干濕循環(huán)下的氯離子侵蝕深度。這些數(shù)據(jù)顯示，被指定的標本根據(jù)材料類型進行表面處理，比如作為X-A曲線代表的試樣來自于混凝土X經(jīng)過A種表面處理，Y-N曲線代表標本來自于混凝土Y沒有經(jīng)過表面處理。在未經(jīng)過表面處理的混凝土試件的氯離子濃度比所有經(jīng)深度處理的表面處理的更多。所有選定的表面處理時有效減少氯離子的侵蝕，這種效應

17、在那些表面處理包括涂層處理。其中表面處理效果最好的措施是表面處理C，其中三個組成一個獨特的環(huán)氧底漆涂料，因此環(huán)氧底漆和聚氨酯面被廣泛應用。顯然，多次涂刷能提供更有效的保護防止氯離子的侵蝕。</p><p>　　由表面處理A,B,C在24周期的干濕循環(huán)中，氯離子的濃度是穩(wěn)定的，然而在處理的滲透標本的氯離子濃度隨時間而增加。特別是在18周期后。這表明，這些表面處理與混凝土的表面漆（A,B,C）比（D,E,F）的滲透性

18、更好。這項工作表明，干濕交替周期可以用來評估耐候性表面處理，然而需要進一步努力，以評估各種表面處理的長期效果，希望能夠?qū)υ谶M行的工作提出對經(jīng)表面處理過的混凝土長期性的評價方法。</p><p>　　在這份研究試點工作中，可以按照下列順序表達表面處理的性能。</p><p>　　3.2 電荷通過能力</p><p>　　表3顯示了通過未處理的和經(jīng)過處理的電荷通量，對

19、于未處理的試樣 ，水灰比產(chǎn)生的影響可穩(wěn)定的觀察出，水灰比越大，通過的電荷越多，而將水灰比變化后對處理后的試樣影響較小，那是，因為混凝土試件的密度增加，水灰比降低，電荷不容易通過標本，但是對于處理過的樣本來說，氯化物的磁透率主要取決于表面薄膜的透孔性而不是混凝土的基質(zhì)，表面的聚氨酯和丙烯酸鹽能幫助氯化物更好得進入，因為他們有堅固的低孔性的薄膜。</p><p>　　以總電荷通過率為基礎(chǔ)的美國試驗材料學會分類方法也在

20、表三中列出來了。未經(jīng)過涂布的混凝土的氯化物滲透率是低的。C的表面處理被歸為是“微不足道”的，是效率是最高的表面處理方法，和前期的氯化物擴散試驗的結(jié)果是一致的。但是，其他五種處理的類別是“非常低的”；因此，用這種分類方法來區(qū)分這些處理的有效性是不可行的方法。這個問題可以解決定義配料比，這在每種情況下，是經(jīng)過處理和未經(jīng)處理的同樣的混凝土樣本的電荷通過率。樣本的配料比在表3和圖2中表現(xiàn)出來了。圖2也說明了相對的好處比對性能差的混凝土要高。所選

21、出的表面處理結(jié)果是下列的排序結(jié)果和： C>B & A>D>E>F.。</p><p><b>　　3.3 空氣滲透率</b></p><p>　　表四給出了空氣滲透率系數(shù)Ka 和第五分鐘和第十五分鐘的ΔP的減壓。與沒有處理過的樣本相比，經(jīng)過聚氨酯和丙烯酸鹽處理過的樣本空氣滲透率明顯減低，這是因為樣本表面稠密的薄膜。同時經(jīng)過滲透處理的表面

22、樣本的空氣滲透率與沒有處理的樣本是一樣的，因為這些處理類型只是將毛細管進行排列以及將基片連在一起，而沒有完全的阻塞這些毛細管。因此，經(jīng)過表面處理混凝土樣本，包括涂層程序的應用在減低空氣滲透率上比經(jīng)過滲透處理的樣品結(jié)果要好。</p><p>　　本研究也表明空氣滲透率和透氣性以及表面處理混凝土的碳酸飽和抑制度是相關(guān)的，可以被評估滲透試驗，通過運用水氣滲透率測試儀。 </p><p><

23、b>　　3.4水吸收</b></p><p>　　表5表明水吸收系數(shù)Kwa和第五分鐘和第十五分鐘吸收水體積的變化量。對于未處理的樣本來說，水吸收系數(shù)Kwa與預期一樣，隨著w/c比率的增加而增加，這證明了水汽滲透率測試儀可以被用來評定未處理樣本水吸收的量。但是，在本試驗中，表面處理的樣本水吸收系數(shù)Kwa不能被包括，除了表面處理樣本D。在這個情況下，水吸收系數(shù)Kwa和水吸收量的變化是非常小的，因此沒

24、有很大的意義。這個理由歸因為試驗周期短暫，沒有足夠的時間讓水滲透處理的表面到混凝土基質(zhì)。除此之外，試驗區(qū)域沒有足夠的大讓內(nèi)部水體積的變化可以觀察到。因此，水汽滲透率測試儀試驗不能直接用于區(qū)分表面處理的混凝土。這種局限性也被其生產(chǎn)者所承認。相應地，我們應該對其作出改進，讓其可以在比較久的試驗周期和大的試驗區(qū)域內(nèi)檢測表面處理的混凝土。相關(guān)的試驗工作還沒有開展，本作者將在未來的工作中進行研究。</p><p><

25、b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過表面處理混凝土樣本，包括涂層程序的應用在減低空氣滲透率上比經(jīng)過滲透處理的樣品結(jié)果要好。</p><p>　　在混凝土頂部進行表面處理，其長期的性能比滲透劑處理要好。</p><p>　　應用表面處理的程序?qū)γ總€處理的有效性都是有影響的。經(jīng)過三個明顯涂層的處理C在所有的表面處理中的性能是最好的。多重擦

26、拭防治氯化物的進入比單次擦拭效果要好。</p><p>　　焊料潤濕和干燥周期測試可以用于評定表面處理的耐氣候性。但是，進一步的研究多樣表面處理對長期性能的評定是必要的。</p><p>　　配料比可以解釋通過處理和未處理樣品的電荷通過率，這讓美國試驗材料學會試驗的使用可以定量的評定表面處理效果。</p><p>　　水汽滲透率測試儀滲透試驗可以用來評定表面處理混凝