碳化—硫酸盐侵蚀—干湿循环作用下水工混凝土耐久性研究与评价

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1、分类号密级ＵＤＣ学号２０１３１０１０３０３０ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒｙ硕士学位论文碳化－硫酸盐侵蚀－干湿循环作用下水工混凝土耐久性研究与评价连海东导师姓名、职称徐存东教授申请学位工学硕士学科名称水工结构工程提交论文日期２０１７年５月答辩日期２０１７年５月７日学位授予单位、授予日期华北水利水电大学独立完成与诚信声明本人郑重声明：所提交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的研宄成果并撰写完

2、成的。没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除己经标注引用的内容外，本学位论文中不包含其他人或集体己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得华北水利水电大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：保ｉｔ人（导师）签名：直摘签字曰期－：々厂玄、签字曰期：Ｗ＞．ＪＴ该細Ａｍ对乂。学位论文版权使用授权书本人完全了解华北水利水电大学有关保管、使用学位论文的规定。特授权华北水利水电大学可

3、以将学位论文的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文原件或复印件和电子文档。（涉密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文储齡：聽鮮：３＾＾＾；签字曰期：入ｒ、ｇ签字曰期：ｓｍ分类号:密级:UDC:单位代码:10078华北水利水电大学硕士学位论文碳化-硫酸盐侵蚀-干湿循环作用下水工混凝土耐久性研究与评价STUDYANDEVALUATIONOFCONCRETEDURABILITYINTHEACTIONOFCARBONIZATION-SULFATE

4、ATTACK-DRY-WETCYCLE研究生姓名：连海东指导教师：徐存东教授专业名称：水工结构工程所在学院：水利学院2017年05月摘要碳化-硫酸盐侵蚀-干湿循环作用下水工混凝土耐久性研究与评价摘要近年来，混凝土材料在土木工程领域得到广泛应用，受服役环境的影响，众多混凝土结构未达到设计寿命而发生侵蚀破坏。在我国西北干旱扬黄灌区，水工混凝土建筑物同时受到碳化、硫酸盐侵蚀、干湿循环等作用，出现了不同程度的侵蚀破坏，灌区安全运行受到极大威胁。在灌区混凝土在多种侵蚀作用下，耐久性劣化机理尚不明确，劣化过程规律尚不清晰，水工混凝土材料层次的耐久性综合评价方法仍不够完善。因此，开展在碳化、硫

5、酸盐侵蚀、干湿循环共同作用下的混凝土耐久性劣化规律研究与综合评价将更有学术价值与应用价值。本课题结合河南省高校科技创新人才支持计划项目“基于多场耦合作用的灌区水工混凝土结构耐久性研究”实施开展。以甘肃省景泰川电力提灌区（以下简称“景电灌区”）内的水工混凝土建筑物为研究对象，针对水工混凝土结构服役环境中的水样、土样和剥落残渣进行成分分析，揭示主要侵蚀作用及侵蚀介质；设计不同水胶比、粉煤灰掺量、引气剂用量的混凝土，进行室内加速劣化试验，揭示了混凝土的耐久性劣化过程；基于灰色关联理论和可拓评价理论，对各侵蚀阶段的混凝土耐久性进行了定量评价和定性评价，得出以下结论：（1）在碳化－硫酸盐侵

6、蚀－干湿循环共同作用下，不同配合比混凝土的耐久性劣化过程整体上经历了稍有增强－缓慢下降－快速下降三个阶段。水胶比对混凝土的耐久性影响较为显著，水胶比越小，耐久性越强，劣化过程越慢。粉煤灰的掺加能够明显提高混凝土的耐久性，最优掺量在20%左右。引气剂的使用在一定程度上能够提高混凝土的耐久性。（2）以关联度值为依据将混凝土耐久性等级划分为“好、较好、中、较差、差”五个等级。在实验前期，各试验组混凝土耐久性关联度值在0.75以上，等级均在“Ⅱ”级以上，耐久性整体处于“较好”以上状态；在实验后期，各试验组混凝土耐久性关联度值在0.45以下，等级均在“Ⅴ”级以下，耐久性整体处于差的状态。通

7、过碳化－硫酸盐侵蚀－干湿循环共同作用下混凝土耐久性劣化规律研究和综合评价，为干旱扬黄灌区水工混凝土结构的耐久性设计提供参考，对现有混凝土建筑物的运行维护与修缮提供了依据。关键词：混凝土耐久性；碳化；硫酸盐侵蚀；干湿循环；灰色关联度；可拓评价IABSTRACTSTUDYANDEVALUATIONOFCONCRETEDURABILITYINTHEACTIONOFCARBONIZATION-SULFATEATTACK-DRY-WETCYCLEABSTRACTInrecentyears,