干湿交替作用下混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2011年第2期混凝土与水泥制品2011N022月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPRODUCTSFebruary干湿交替作用下混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究汪廷秀，高建明，丁平华，陈吓敏，刘艳玲(东南大学材料学院江苏省土木工程材料重点试验室，南京211189)摘要：研究了干湿交替一硫酸盐溶液耦合作用下混凝土的损伤过程，以混凝土相对动弹性模量的变化来表征混凝土内部的损伤程度。采用环境扫描电镜(ESEM)分析了干湿交替与硫酸钠溶液作用下混凝土的微观结构。结果表明．与自然浸泡硫酸盐溶液腐蚀方式相比，干湿交替作用加剧了混

2、凝土在硫酸盐溶液中的损伤程度；干湿循环早期．硫酸盐对混凝土有填充空隙缺陷的作用。同时试验表明，水胶比对混凝土的相对动弹性模量有重要影响；矿物掺合料的加入能显著提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。关键词：干湿交替；硫酸盐；混凝土；相对动弹性模量；微观结构Abstract：Thedamageprocessofconcreteunderdry—wetcirculationandsulfateattackisresearchedusingthepa—rameterrelativedynamicelasticmodulus(Erd)toreflectthedegreeofd

3、amageandESEMtoobservethemicrostructureofinteriorconcrete．Theresultsindicatethatcomparedwiththecorrosionmodeofnaturalimmersionofsulfatesolution，dry—wetcirculationcanacceleratetheprocessofdamageofconcreteexposedtosulfatesolution．Attheearlyperiodofdry—wetcirculation，sulfateinsidetheco

4、ncreteisharmlessduetoitspaddingthecrackofconcrete．Alsotheratioofwatertoce—nlentitiousmaterialcansignificantlyaffecttherelativedynamicelasticmodulus(Erd)ofconcrete，andtheadmixturesusedcanobviouslyimprovetheabilityofsulfateresistanceofconcrete．Keywords：Dry—wetcirculation；Sulfate；Conc

5、rete；Relativedynamicelasticmodulus(E,~)；Microstructure中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1000—4637(2011)O2—17—050前言1．1试验原材料及配合比遭受环境因素的侵蚀是导致混凝土材料与结1．1．1试验原材料构性能退化和服役寿命缩短的直接原因之一，硫酸水泥：P·I52．5级水泥；粉煤灰：I级低钙灰；矿盐侵蚀是混凝土材料与结构受环境因素作用而发粉：$95级磨细矿粉；砂：中砂，细度模数2．6；石子：生损伤累积破坏的重要形式Ill。在我国沿海地区和玄武岩，粒径5～20mm，连续级配；外

6、加剂：聚羧酸型西部盐湖地区的混凝土，无时不遭受干湿交替和硫高效减水剂(PCA)，减水率25％以上；水：自来水。酸盐、氯盐等腐蚀介质的耦合破坏作用，混凝土的水泥和掺合料的化学成分如表l所示。寿命大大低于设计寿命，因此，开展对干湿交替和表1水泥和掺合料的化学成分％硫酸盐溶液耦合作用下混凝土的损伤过程和机理CaOSiO：A1：O3Fe2O3MgOSO3烧失量研究工作显得尤为重要和紧迫。水泥65．O321-384．713．682．530．530．67粉煤灰3．9050．9931．345．931．271．452．52反映混凝土在硫酸盐作用下损伤程度的指标矿粉37．80

7、32．9O15．101．3401．471．02主要有表面形态破坏程度、抗压、抗折强度衰减程1．1．2配合比度、重量损失率、动弹性模量、混凝土膨胀率等l2卅。试验用混凝土配合比如表2所示。掺合料等量本文主要以测量弹性模量来表征混凝土内部的损取代水泥，其中粉煤灰掺量为30％，矿渣微粉掺量伤程度，并通过ESEM分析混凝土的微观结构．以为50％，外加剂掺量为胶凝材料总量的2％。期探明干湿交替与硫酸盐溶液耦合作用下混凝土1．2试验方案的损伤规律，为沿海或盐湖地区混凝土的寿命预测试验采用70mm~70mmx280mm试件，硫酸盐溶提供重要依据。液浓度为5．0％．同时设计

8、自然浸泡组作为对比试1原材料与试验方法验。试验前将试