硫酸盐和干湿循环耦合作用下混凝土性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第4期水利水运工程学报No．42015年8月HYDRO-SCIENCEANDENGINEERINGAug．2015DOI：10．16198／i．cnki．1009-640X．2015．04．011刘道维，刘本义，李向东，等．硫酸盐和干湿循环耦合作用下混凝土性能研究[J]．水利水运工程学报，2015(4)：69—74(LIUDao—wei，LIUBen—yi，LIXiang—dong，eta1．Prope~yanalysisofconcreteundercouplingactionofsulfateandwet—drycycles[J]Hydro．Sci

2、enceandEngineering，2015(4)：69-74．)硫酸盐和干湿循环耦合作用下混凝土性能研究刘道维，刘本义，李向东，袁杰。(1．黑龙江省水利科学研究院，黑龙江哈尔滨150080；2．黑龙江省水利厅，黑龙江哈尔滨150001；3．哈尔滨工业大学交通运输工程学院，黑龙江哈尔滨150006)摘要：试验主要研究了粉煤灰与矿渣粉掺量以及新拌混凝土含气量对混凝土在硫酸盐和干湿循环耦合作用下质量损失、抗压强度、相对动弹性模量等性能变化的影响。研究结果表明：经过3个干湿循环周期后，掺有矿物掺合料的混凝土试件强度增长大于基准组混凝土；从第4个干湿循环周期开始，掺矿物掺合料的混凝土试件的质量

3、损失均小于基准组混凝土，且试件质量损失大大减少；掺加矿渣后，混凝土试件经过6次干湿循环周期，相对动弹性模量仍保持在60％以上；粉煤灰和矿粉复掺对混凝土的抗硫酸盐干湿循环破坏能力有所提高，当粉煤灰与矿粉比例为3：1时，采用复掺对改善干湿循环过程中混凝土试件的抗压强度的效果最好。并且，混凝土中适当引气也可提高其抗硫酸盐干湿循环性能。关键词：硫酸盐；干湿循环；耦合作用；矿物掺合料；混凝土耐久性；动弹性模量中图分类号：TU528文献标志码：A文章编号：1009—640X(2015)04-0069-06混凝土材料的耐久性问题日益突显，特别是当混凝土在氯盐、硫酸盐等腐蚀性盐环境中时，其性能劣化更为明

4、显。硫酸盐侵蚀是混凝土结构化学腐蚀中最为广泛和普遍的形式，被认为是引起混凝土材料失效破坏的四大主要因素之一。通常情况下，腐蚀性盐进入混凝土内部需要随着水分一同迁移，所以当混凝土处于水位变动区等长期受干湿循环作用的环境中时，盐的腐蚀作用和干湿循环作用将发生耦合，这种耦合作用会使混凝土材料的劣化速度和破坏机理发生变化。国内外学者对于硫酸盐与干湿循环耦合作用下混凝土性能的变化已经进行了一定的研究。。，但相关研究成果间存在一些差异。本文针对硫酸盐和干湿循环共同作用条件，对混凝土质量损失、抗压强度和相对动弹性模量变化等性能进行研究，以期对处于硫酸盐和干湿循环条件下的混凝土结构的设计、施工和服役期性

5、能监控提供参考。1试验用原材料及试验方案1．1原材料本次试验中水泥采用亚泰集团哈尔滨水泥有限公司生产的P·042．5水泥，细集料采用哈尔滨五常中砂，级配满足GB／T14684--2011《建设用砂》中Ⅱ区中砂要求，其他主要性能指标为：细度模数2．9，含泥量1．10％，松散堆积密度1560kg／m，表观密度2650kg／m。粗集料选用碎石级配为5—16mm的连续级配碎石，其含泥量0．55％，泥块含量0．08％，针片状含量6．7％，表观密度2700kg／m。。混凝土外加剂选用UNF一5萘系减水剂，其减水率为25．4％，7d抗压强度比为145％，28d的为140％，泌水率比为14．5％，含气量

6、收稿日期：2014—09—10基金项目：国家自然科学基金资助项目(50778055)作者简介：刘道维(1968一)，男，黑龙江庆安人，高级工程师，硕士，主要从事水利工程施工、水工材料研究工作。E—mail：liudaowei68@163．con学兔兔www.xuetutu.com70水利水运工程学报2015年8月1．8％；黑龙江省翔波新材料新技术应用开发有限公司SB—G引气剂，其减水率为9．2％，7d抗压强度比为98．1％，28d的为96．4％，泌水率比为53％，含气量4．3％。试验用水为哈尔滨本地自来水。水泥、粉煤灰和矿渣粉的性能指标见表1。ll一表1几种原材料的性能参数3222333

7、Tab．1Propertyparametersforsomematerieds舳勰勰勰ooooo强00％1．2试验配合比777777777试验中混凝土配合比见表2，其中A0为基准组，不掺任何掺合料；AF为掺粉煤灰混凝土；AC为掺磨细矿渣粉混凝土；AFC为粉煤灰和矿渣复掺的混凝土；AFQ为粉煤灰和引气剂复掺的混凝土；ACQ为矿渣和引气剂复掺的混凝土。表2试验配合比∞∞∞∞∞∞∞∞∞Tab．2Mixproportionofconcret