混凝土材料耐久性评价指标研究

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1、铁道科学研究院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文彳i含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。日期：j。6：7年^7月珈日关于学位论文使用授权说明本人了解铁道科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位沦文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据有关规定，送交学位论文

2、。对以上规定中的任何一项，本人表示同意，并愿意提供使用。锄陆订z一嗍：加吵夕肛r=：i1，，呻^●^叫J，名签昔阼史论签师巳寸I嘭I呻、^1，名签哲怍论文详细摘要混凝土耐久性设计已成为确保混凝土结构达到设计使用年限的静提和基础，合理确定混凝土耐久性指杯是混凝土耐久性设计的重要内容。现阶段混凝土刚久性评价的主流仍然沿用传统的试验方法进行，而由于混凝土耐久性的复杂性和传统评价方法试验过程的过于缓慢为不同环境下混凝土耐久性的评价带来极大不便。为此，借鉴国外和其它行业标准，《铁路混凝±结构耐久性设计暂行规定》中提出采用电通量作为混凝土耐久性指标，以其相对评价混凝土的

3、密实性或抗侵入性，从而f'日J接评价混凝土的耐久性。然而，使用电通量指标评价混凝土的耐久性，很多专家和学者提出了质疑。由于混凝土耐久性评价指标的TF确选取对施工现场混凝土质量控制及其验收评价起着至关重要的作用，因此，迫切需要丌展电通量评价混凝土耐久性的有效性和适用性研究，以及提出适用于评价不同环境下混凝土耐久性能的评价指标。本文以《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》中划分的环境类别为依据，以整体论为指导，从侵蚀介质作用途径和混凝土抵抗破坏的能力出发，通过开展大量试验，研究了氯毓环境、碳化环境、冻融环境以及硫酸豁结晶侵蚀环境下混凝土的耐久性能评价指标。氯盐环境

4、下，采用电通量法和RCM法，比较研究了不同条件下混凝土电通量和氯离子扩散系数的变化规律及其二者的相关关系。实验结果表明，混凝土电通量和氯离子扩散系数随混凝土中水厌比和单方水泥用量的变化具有相同的变化规律，具体为当水灰比50．55时，28d和56d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数随水狄比的增大(O．35～O．55)均增大，当水灰比从O．55增大到O．60时，28d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数增大，56d龄期时二者均减小；混凝土电通量和氯离子扩散系数随混凝土中单方水泥用量的增加(360kg／m3～480kg／m3)均增大。此外，混凝土电通量和氯离子扩散系数随

5、含气量的增大(2，2％～9．O％)变化幅度很小。混凝土中掺入粉煤灰后，对于水胶比较小(0．40)的混凝土，28d龄期混凝土电通量随粉煤炭的掺入降低，而氯离子扩散系数却有所增加，56d龄期混凝士电通量和氯离子扩散系数随粉煤狄的掺入均降低：对于水胶比较大(O。60)的混凝土，28d、56d两个龄期的混凝土电通量随粉煤灰的掺入均减小，丽上述两个龄期的混凝土氯离子扩散系数均增大。对于矿渣粉混凝土，28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均随矿渣粉掺量的增加(O～60％)而减小。混凝土中掺入硅厌后，28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均显著

6、减小。对于双掺矿物掺和料的混凝土，当粉煤坎掺量为20％时，28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数随粉煤灰的掺入均减小；而当粉煤灰掺量为30％时，28d龄期混凝土电通量减小，氯离子扩散系数增大，56d龄期时二者均减小，说明粉煤灰与其它矿物掺和料双掺，存在一个临界掺量，当低于临界掺量时，粉煤扶的掺入使28d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数均减小；当高于临界掺量时，粉煤灰的掺入则会导致混凝土28d电通量和氯离子扩散系数变化趋势相反，本试验条件下粉煤灰的临界掺量在20％～30％之I’目J。以上结果还表明，当水胶比茎0．55时，对于各类混凝土，混凝土电通

7、量和氯离子扩散系数均具有相同的变化规律。对电通量和氯离子扩散系数进行相关性分析，结果表明，除水胶比为O．60的混凝土和28d龄期使用低c，A含量抗硫酸盐水泥拌制的混凝土外，28d和56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均具有较好的相关性，且56d龄期时二者的相关系数高于28d龄期的相关系数，当用电通量评价粉煤灰混凝土的氯离子渗透性时，如采用与其它类型混凝土相同的评价指标数值，则会夸大粉煤灰混凝±的抗氯离子渗透性。碳化环境下，通过开展不同条件下混凝土快速碳化试验，研究了混凝土碳化性能的影响因素。研究表明，混凝士碳化深度随水灰比、含气量的增大而增大，当含气

8、量大于7％时，混凝土碳化深度急剧增大，混凝土碳化深度