长期浸泡下混凝土硫酸盐传输—劣化机理研究

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1、分类号丁U学校代码10590UDC624密级公开i$

2、如AfSHENZHENUNIVERSITY硕士学位论文长期浸泡下混凝土硫酸盐传输-劣化机理研究申请人姓名田浩申请人学号2120150409专业名称土木工程导师姓名及职称隋莉莉教授二O—五年五月十四日深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《!•(：•浸泡下馄凝土硫酸盐传输-劣化机理研究》是木人在导师的指导下，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，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对木文的研宄做出重要贡献的个人和集体

3、，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。曰期：艾月/p曰学位论文使用授权说明(必须装订ft印刷本首页）本学位论文作者完全了解深圳大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属深圳大学。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其他机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被査阅和借阅。本人授权深圳大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(涉密学位论文在解密后适用本授权书）论文作者签名导师签名：I、彳叭口期：»了月/曰期年T"月i

4、fn分类号TU学校代码10590UDC624密级公开深圳大学硕士学位论文长期浸泡下混凝土硫酸盐传输-劣化机理研究学位申请人姓名田浩专业名称土木工程学院（系、所）土木工程学院指导教师隋莉莉教授长期浸泡下混凝土硫酸盐传输-劣化机理研究摘要混凝土结构依附的自然环境均可能含有一定量的硫酸盐，它们通过多种途径传输到混凝土内部造成混凝土自身性能劣化的同时，也降低了与钢筋共同工作的能力和对钢筋的保护作用，因此展开对于混凝土抗硫酸盐侵蚀机理和理论模型的的试验研究，有利于为混凝土使用寿命（再）设计奠定重要的理论基础和依据。为此，本文展开了长期浸泡环境下混凝土硫酸盐侵蚀

5、试验研究并取得了如下主要研究结果：（1）文章研究了C25混凝土受10%硫酸钠溶液一维腐蚀下的强度随侵蚀龄期劣化规律，表明受腐蚀混凝土强度前期的提高主要是因为自身水化作用的贡献，而侵蚀膨胀产物对混凝土强度提高的贡献最大仅为4%，而后期对混凝土造成的破坏是非常显著的。（2）通过分层切片、离子滴定等化学手段得到了1%、5%、10%硫酸盐浓度2-下C25混凝土和10%硫酸盐浓度下C50、C70混凝土由表到里的SO4分布情况，2-分析了不同硫酸钠溶液浓度和混凝土强度对混凝土内SO4传输的影响，表明不2-同工况下SO4在混凝土内的传输劣化机理基本一致，只是演变进

6、程存在差异。（3）利用微观测试技术ESEM（环境电镜扫描）和EDS（能谱元素分析仪）对受腐蚀混凝土微观结构形貌和侵蚀产物进行定性分析，揭示了硫酸盐对混凝土微结构产生的损伤机理和演变规律。并通过宏微观相结合进行深入分析，表明混凝土宏观力学性能的劣化和硫酸根离子在混凝土内部传输过程的演化都是微观结构的变化在宏观和传输方面的反映。（4）以扩散理论为基础，试验结果为指导，推导建立了不同工况下硫酸盐在混凝土内部的传输模型，包括浓度分布模型和侵蚀深度预测模型，并通过试验数据证明了模型的正确性和适用性。文章最后提出了受腐蚀混凝土平均强度预测模型，并通过自有数据和其

7、他文献数据对其进行了验证；同时基于腐蚀厚度对受腐蚀混凝土截面分析，计算得到了腐蚀层混凝土的平均强度，并建立了与腐蚀层厚度相关的腐蚀层混凝土平均强度预测模型，另外在已有学者研究基础上数学推导了腐蚀层混凝土强度分布模型。关键词：混凝土；硫酸盐；硫酸根离子分布；扩散模型；强度模型。IStudyonSulfateTransmission-DegradationMechanismofConcreteunderLong-termSoakingAbstractThenaturalenvironmenttowhichconcretestructureisattach

8、edmaycontainacertainamountofsulfate.Sulfateentersintotheinsideoftheconcretethroughavarietyofways,whichnotonlyworsenstheconcreteitselfperformance,butalsoreducesitsabilitytoworkwithandprotectreinforcingbars.Therefore,thestudyofsulfateattackmechanismandtheoreticalmodelprovidesanim

9、portanttheoreticalfoundationandbasisforconcretelife(re