海洋环境下高性能混凝土抗氯离子侵蚀性能的研究

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1、山东大学硕士学位论文摘要高性能混凝土是一种具有广阔发展前景的重要新型建筑材料，由于其高工作性、高强、高耐久性而被广泛用于国民生产的各个领域。高性能混凝土抗氧离子侵蚀研究，是高性能混凝土作为结构物应用在海洋环境下所面临的一个重要课题。在海洋工程条件下，普通钢筋混凝土结构的使用寿命一般是40"--50年，而高性能混凝土的钢筋混凝土结构使用寿命达到百年以上。这将意味着资源、能源及资金的大量节约，同时也减少了由于结构构件的过早失效而带来的环境污染。氯离子在混凝土中的扩散主要通过其相应的表面和界面进行的，即通过混凝土中各种宏观裂缝或大的缺陷、混凝土的界面、各种微裂缝和比较大的孔隙

2、(如过渡孔和毛细孔)进行扩散。本课题围绕海洋环境下提高高性能混凝土抗氯离子侵蚀性这一中心，通过分析混凝土微观结构状况与氯离子在混凝土中的渗透性之间相关关系，找出混凝土的原材料、配合比的设计和混凝土微观结构的关系，并进行相关性能的测试与分析。以设计C60高性能混凝土为例，采用“硅酸盐水泥+矿物掺合料+高效减水剂”技术路线，并结合实际海洋环境，以现场养护条件混凝土为主，参照标准养护样本，模拟实际荷载作用条件，进行了系统研究。研究发现，引气剂的掺量为O．01％，高效减水剂的掺量为1．2％时，混凝土拌合物坍落度接近20em，其28d强度较空白试样增加最大约l％。在上述条件下，水

3、泥被矿物掺合料按一定比例取代，最大置换量达40％，其强度能够达到设计要求。相比较而言，粉煤灰和矿渣的复掺比例为25：15最好。同时，作为矿物掺合料，其火山灰活性以及其它性能如细度、需水量比等，也是选择矿物掺合料的一项重要指标。在配合比的设计中，运用正交设计法，综合考虑了水灰比、水泥+矿渣+粉煤灰、高效减水剂掺量、砂率等影响因素，各影响因素分别取三个水平，计算了9种配合比。其中，引气剂的固定掺量值为0．01％。依次对这9组配方进行试验，从混凝土拌合物的流动性，到硬化混凝土的强度、抗渗性，分析了各个影响因素。其影响作用的主次顺序、以及影响大小优劣，确定最佳混凝土配合比为水灰

4、比取I山东大学硕士学位论文0．36，水泥+矿渣+粉煤灰为320+90+150kg，减水剂1．4％，砂率O．33。另外还测试了现场养护条件下荷载作用过的试件在海水中的抗渗性能，渗透深度小于2cm，若在试件外表面涂防水涂料，试件的抗渗性能又能提高50％以上。关键词：高性能混凝土；氯离子；粉煤灰：矿渣；高效减水剂Ⅱ山东大学硕士学位论文AbstractHighperformanceconcrete(HPC)isoneofnewbuildingmaterials．Duetoitsexcellentproperties，suchashighworkability,highstren

5、gthandhighdurabilityitiswidelyusedincivilengineering．However，theresistanceagainstthechlorideioninducedcorrosionisallimportanttopicforstructuresinmarineenvironment．Ordinaryconcretecanbeinuseinmarineenvironmentfor40to50years，whiletheservicelifeofHPCstructuresCanbeoveronehundredyears．Thisin

6、dicatesmuchlowermaintenancecostandthereductioninenvironmentalpollutioncausedbyconcretedestruction-Thediffusionofchlorideioninconcretetakesplacethroughcracks，defectsandporesinconcrete．InthepresentpapertheabilityofHPCtoresistthechlorideioninducedcorrosionhasbeendetermined．Therelationshipbe

7、tweentheconcretemicrostructureandthechlorideionpenetrationinconcrete，aswellastheinfluencesofrawmaterialsandmixingproportionsonthemicrostructureofHPChavebeeninvestigatedandanalyzed．TheHPCinthispaperbelongstotheclassC60．ItiscomposedofPortlandcement，mineralandchemicaladmixtR