荷载作用下道路混凝土硫酸盐腐蚀特性研究.pdf

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1、第36卷第5期武汉理工大学学报V01．36No．52014年5月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECIⅡ010GYMay2014荷载作用下道路混凝土硫酸盐腐蚀特性研究於德美，陈拴发，关博文，黄今(1．长安大学公路学院，西安7100612长安大学材料科学与工程学院，西安710061)摘要：利用应力腐蚀与腐蚀疲劳加载装置，在不同的腐蚀环境和加栽方法条件下，对道路混凝土进行硫酸盐静态腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀研究。通过物理性能及SEM测试研究破坏过程中道路混凝土的抗弯拉强度、传播声时及微观结构。研究结果表明：道路混凝土的硫酸盐侵蚀过程是

2、一个长期而缓慢的变化过程，但荷载的作用加速了道路混凝土的劣化，按其破坏作用大小为：疲劳腐蚀>应力腐蚀>硫酸盐静态腐蚀；硫酸盐种类对荷载一硫酸盐腐蚀作用下道路混凝土性能有明显的影响，硫酸钠腐蚀损伤大于硫酸镁。关键词：道路混凝土；耐久性；硫酸盐腐蚀；应力腐蚀；疲劳腐蚀中图分类号：U414文献标识码：A文章编号：1671—4431(2014)05—0043—06ResearchonSulfateCorrosionofRoadConcreteUnderLoadyUDe-mei，CHENShuan-fa。，GUANBo-wen，HUANGJin(1_Schoo

3、lofHighway，Chang’anUniversity，Xi’an710061，China；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Chang’anUniversity，Xi’an710061，China)Abstract：Sulfatestaticcorrosion，stresscorrosionandfatiguecorrosionofroadconcretewereresearchedunderdiffer—entconditionsandloadingmethodsbyusingstresscor

4、rosionandfatiguecorrosionloadingdevice．Flexuralstrength，dis—seminationsoundandmicrostrticturesofroadconcreteweremeasuredbyphysicalpropertiestestandSEManalysisduringtheprocess．Theexperimentalresultsshowthatsulfateattackingprocessisalongandslowprocess，andtheloadingac—celeratesthe

5、degradationofconcrete．Thedegreeofdegradationeffectisasfollows，corrosionfatigue>stresscorrosion>sulfatecorrosion．Sulfatespecieshaveasignificantimpactontheperformanceofroadconcreteunderload-sulfatecorro—sion．Inaddition，thecorrosiondamageofNazSO4isgreaterthanthatofMgS04．Keywords：r

6、oadconcrete；durability；sulfatestaticcorrosion；stresscorrosion；fatiguecorrosion在硫酸盐侵蚀过程中，混凝土性能的衰减受到的影响因素多，因腐蚀离子引起的混凝土结构破坏进而造成大量经济损失的现象不胜枚举l_1。。]。近年来，国内外许多学者对硫酸盐与荷载复合作用下混凝土劣化作了大量研究，Hewayde[~~研究了水泥剂量、水灰比及粗集料含量等配合比设计参数、干湿循环等因素对混凝土硫酸盐腐蚀的影响；SchneiderES~采用不同浓度的硝酸铵溶液并同时施加不同应力水平的荷载，研究了高

7、性能混凝土在腐蚀与持续荷载耦合作用下物理力学性能的劣化现象；XingF等_6]人研究了荷载、干湿循环和硫酸盐侵蚀等破坏因素的单独作用及其复合作用对不同水灰比配制的水泥混凝土耐久性性能的影响规律，同时采用XRD对硫酸盐侵蚀产物进行了表征，分析在荷载和硫酸盐共同作用下的混凝土腐蚀特性；孙伟等对混凝土在氯盐+荷载+硫酸盐耦合作用下损伤以及混凝土在荷载+硫酸盐+镁盐耦合作用下的损伤进行了研究¨7]；高润东等_8。通过实验研究恒定荷载与干湿循环共同作用下混凝土受硫酸钠溶液侵蚀劣化机理，试验主要研究了混凝土强化劣化规律及硫酸根离子在混凝土中的传输规律；陈拴发E1

8、l_等通过扩散途径的划分、基于裂纹因子的扩散系数的表征、微裂纹均一化等系列过程，创新性地引入受交变荷载作用下