荷載-干濕交替-鹽溶液耦合作用下混凝土的損傷過程與機(jī)理.pdf

1、海工混凝土結(jié)構(gòu)遭受硫酸鹽和氯鹽侵蝕是造成其耐久性壽命降低的主要原因，硫酸鹽侵蝕能使混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，氯離子滲透到混凝土內(nèi)部會造成鋼筋的銹蝕、膨脹。處于浪濺區(qū)或潮差區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)還遭受荷載和干濕交替作用，混凝土的硫酸鹽侵蝕和氯鹽侵蝕加劇，混凝土的使用壽命大大低于設(shè)計壽命。研究荷載-干濕交替耦合作用下混凝土抗硫酸鹽侵蝕和氯鹽侵蝕過程和機(jī)理關(guān)系到能否提高海工混凝土的服役壽命，是當(dāng)前海工混凝土面臨的一個緊迫課題。
　　 本文主要研究荷

2、載-干濕交替耦合作用下混凝土抗硫酸鹽侵蝕過程和氯鹽侵蝕過程。對于硫酸鹽侵蝕過程，采用相對動彈性模量來研究混凝土在荷載-干濕交替耦合作用下的損傷規(guī)律，并通過ESEM、MIP、XRD手段研究混凝土在荷載-干濕交替耦合作用下的微結(jié)構(gòu)演變。試驗結(jié)果表明：在荷載-干濕交替-硫酸鹽耦合作用下混凝土的損傷過程可分為先加速劣化、再穩(wěn)定、后緩慢劣化三個過程，高強(qiáng)度等級混凝土能提高混凝土的抗硫酸鹽侵蝕能力；干濕交替能顯著加劇混凝土的硫酸鹽侵蝕過程；礦物摻合

3、料的加入能改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，細(xì)化孔徑，從而能顯著改善混凝土的硫酸鹽侵蝕能力；混凝土硫酸鹽侵蝕的程度隨著環(huán)境介質(zhì)濃度的提高而加?。粡澢奢d的作用導(dǎo)致混凝土內(nèi)產(chǎn)生微裂紋，這對混凝土內(nèi)硫酸根離子的擴(kuò)散起到了加速的作用，從而使得混凝土的損傷程度加劇，然而，40％的荷載對混凝土前期性能的影響不大，當(dāng)荷載率達(dá)到60%時，混凝土加速劣化。
　　 荷載-干濕交替耦合作用下混凝土中自由氯離子濃度隨深度的分布規(guī)律符合Fick第二定律的結(jié)果，自由氯

4、離子的濃度隨著深度的增加而降低，隨著齡期的增長而有所增加。不同條件下混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)都隨著齡期的增加而減小。低水膠比混凝土有著致密的結(jié)構(gòu)，能降低混凝土的擴(kuò)散系數(shù)從而能顯著提高混凝土抗氯離子侵蝕能力；干濕交替作用相比長期浸泡能顯著加劇混凝土的氯離子擴(kuò)散過程；隨著荷載率的提高，混凝土內(nèi)氯離子含量增加，混凝土中加入30%的粉煤灰或加入50%的礦粉能顯著改善混凝土的抗氯離子侵入能力。
　　 本文還對荷載-干濕交替作用下混凝土硫酸鹽