氯离子侵蚀的混凝土进行表面防水处理的可行性研究

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1、青岛理工大学工学硕士学位论文摘要混凝土结构常因耐久性不足而达不到设计使用年限。大量研究表明，导致钢筋混凝土结构破坏的因素可以分成两类：混凝土劣化和钢筋锈蚀。引起混凝土劣化的主要因素是化学侵蚀、硫酸盐膨胀、碱一骨料反应、冻融破坏和收缩开裂。从各种破坏活动的机理来看，包括钢筋锈蚀在内的所有破坏过程都与水分密切相关。而且水也是有害离子进入混凝土孔结构并将溶解的离子带出的运输工具。因此，对混凝土进行防水处理是推迟混凝土结构修复时间，提高其耐久性的一个有效途径。以往对新建混凝土结构进行表面防水处理的研究较多，且结果证明：表面防水处理能在混凝

2、土表面形成很好的氯离子隔离层，通过阻止水的毛细作用来阻止或延缓氯离子的侵入，从而提高了混凝土的抗侵蚀能力。然而，对于已有混凝土结构，尤其是暴露于海水环境或已遭到氯盐侵蚀的结构来说，防水处理是否仍然可行。针对此问题提出了本课题研究的一个主要目的，即在一定的防水处理条件下对受氯离子侵蚀的混凝土进行表面防水处理，找出防水处理依然可行时的氯离子临界含量。试验用混凝土的水灰比分别为0．4、0．5和0．6，另一组水胶比为O．5的混凝土中用粉煤灰等量取代20％的水泥。将混凝土试块分别放于室内和海边现场进行氯离子侵蚀试验，然后采用硅烷溶液对其进行

3、表面防水处理，通过比较防水处理前后的吸水系数，找出给定防水处理条件下的氯离子临界含量。课题的另一个主要目的是：在不同相对湿度下对混凝土进行表面防水处理，通过比较吸水系数来分析环境的相对湿度对防水处理的影响。此外，试验选用了3种有机硅防水剂硅烷溶液、硅烷凝胶和硅烷乳液对混凝土B(w／e=0．5)进行防水处理，比较不同防水剂的防水效果。试验结果表明：当混凝土表面的氯离子含量大于0．7％时，即使采用硅烷溶液吸收l小时，也已达不到预期的防水效果；在相对湿度约为50％环境下进行表面防水处理能获得较好的防水效果；用硅烷溶液吸收l小时、硅烷凝胶

4、4009／m2、硅烷乳液4009／m2分别进行防水处理，相比之下硅烷凝胶获得的防水效果比其它两种要好：孔隙率越大，防水剂的渗透深度越深，表面防水处理的防水效果越明显。ⅥI关键词：混凝土：氯离子；有机硅防水剂；表面防水处理ⅥlI重墅堡王奎耋三兰堡圭耋堡篁圣AbstractDurabilityofreinforcedconcretestructuresinpracticeisoftennotsufficient；thereforethedesignedservicelifecannotbereached．Theprocesses，wh

5、ichleadtodau-l舱geofreinforcedCOncreteStructures，canbesubdividedintwotyPes，i．e．deteriorationofthecement-basedconcreteandcorrosionofsteelreinforcement．Majordeterioratingprocessesofconcreteareleachingofchemicalcompounds，sulfateexpansion,alkali-silicareaction,freeze-thawa

6、ction,andshrinkagecrackformation．Allofthesemechanismsincludingsteelcorrosiona肥tightlylinkedwiththemoisture．WateroftenactsasvehiclefortransportationofharmfulionsintotheporousstructureofconcreteanddissolvedionsOI／tofconcrete．Therefore,waterrepellenttreatmentisuneffectiv

7、epathtodelaytherepareandimprovethedurabilityofconcrete．AfewofresearcheshavebeendoneontheWatgTrepellenttreatmentcarriedoUtonnewCOnCTe=testructures，andindicatedthatwaterrepellenttreatmentcallbuildupthechloridebarrierOiltheSBrfiaceofeoncretettoimprovetheresistancetOchlor

8、idebypreventingcapillarysuetioIlofwater．However,fortheexistedconcreteslnJctIlres．especiallywhichmayhavebeenexposedtOseawater