硫酸盐侵蚀及干湿循环条件下改善混凝土耐久性的措施研究

摘要

本文以混凝土抗硫酸盐侵蚀及抗干湿循环性能的改善措施为主要研究内容，在前人的研究成果基础上，做出了一点推进。首先，利用矿物掺合料、引气剂及聚丙烯纤维各自的性能特点，遵循材料复合化的思路，提出了多元矿物掺合料复掺及其分别与引气剂、聚丙烯纤维复掺的改善措施。其次，对试验方法做了改进，采取“控制pH值流动循环溶液侵蚀”试验方法，即设置高、低位溶液池和试件池，利用虹吸管原理实现溶液的流动，并通过pH值控制仪全程控制试件池中溶液的pH值，以模拟实际环境中侵蚀溶液pH值恒定及溶液流动、渗流的条件。同时采取传统的“不控制pH值静止溶液侵蚀”方法，就所采取的措施对混凝土抗硫酸盐侵蚀及抗干湿循环性能的改善效果进行对比研究。研究结果表明：
　　 一、在不控制pH值静止溶液侵蚀方法下，所采取的措施对混凝土抗硫酸盐侵蚀及抗干湿循环性能的改善效果表现得过强。而控制pH值流动循环溶液侵蚀方法与结构物所处的实际侵蚀环境接近，在该方法下各系列混凝土抵抗硫酸盐侵蚀及干湿循环破坏的能力相对偏低，但相应措施呈现出的改善效果却较为客观、真实。
　　 二、多元矿物掺合料复掺措施有利于改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀及抗干湿循环性能。该措施中掺合料的成分比例对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能有一定影响，随硅灰和矿渣掺量的增加、粉煤灰掺量的降低，混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能增强。
　　 三、多元矿物掺合料分别与引气剂、聚丙烯纤维复掺的措施发挥出了掺合料与引气剂、聚丙烯纤维在化学及物理改善效应方面的协同作用，故该两措施优于多元矿物掺合料复掺措施，其对混凝土抗硫酸盐侵蚀及抗干湿循环性能有良好的改善效果。且当混凝土含气量在6％、聚丙烯纤维体积掺量在0.2％以内时，随引气剂和聚丙烯纤维掺量的增加，混凝土的抗硫酸盐侵蚀及抗干湿循环性能增强。
　　 四、所采取的改善措施明显降低了混凝土的渗透性，随着混凝土电通量值降低，对应的抗蚀系数、抗盐结晶侵蚀系数提高，混凝土抵抗硫酸盐侵蚀及干湿循环破坏的能力增强。且各系列混凝土的6小时电通量与其抗蚀系数及抗盐结晶侵蚀系数之间具有线性相关性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1混凝土工程耐久性问题

1.2混凝土硫酸盐侵蚀破坏的研究现状

1.2.1混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理

1.2.2硫酸盐侵蚀试验方法、评价指标及存在的问题

1.3混凝土干湿循环破坏的研究现状

1.3.1混凝土干湿循环破坏的机理

1.3.2干湿循环对混凝土劣化的影响

1.3.3干湿循环试验方法、评价指标及存在的问题

1.4混凝土硫酸盐侵蚀及干湿循环破坏的防治措施研究现状

1.5本文的研究思路与主要内容

1.5.1研究思路

1.5.2主要研究内容

第二章试验原材料、试验方案设计和方法

2.1试验原材料

2.1.1水泥

2.1.2细集料

2.1.3粗集料

2.1.4矿物掺合料

2.1.5引气剂与纤维

2.1.6水

2.2试验方案设计

2.2.1混凝土配合比设计

2.2.2试验方案内容

2.3试验方法、评价指标和评定方法

2.3.1混凝土渗透性试验方法、评价指标和评定方法

2.3.2硫酸盐侵蚀试验方法、评价指标和评定方法

2.3.3干湿循环试验方法、评价指标和评定方法

2.4本章小结

第三章不同措施对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的改善效果研究

3.1多元矿物掺合料复掺措施改善效果研究

3.1.1混凝土渗透性试验结果及分析

3.1.2混凝土抗硫酸盐侵蚀试验结果及分析

3.1.3多元矿物掺合料复掺对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

3.2多元矿物掺合料与引气剂复掺措施改善效果研究

3.2.1混凝土渗透性试验结果及分析

3.2.2混凝土抗硫酸盐侵蚀试验结果及分析

3.2.3多元掺合料与引气剂复掺对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

3.3多元矿物掺合料与聚丙烯纤维复掺措施改善效果研究

3.3.1混凝土渗透性试验结果及分析

3.3.2混凝土抗硫酸盐侵蚀试验结果及分析

3.3.3多元掺合料与聚丙烯纤维复掺对混凝土抗硫酸盐侵蚀性的影响

3.4相同系列混凝土在两种侵蚀方法下的试验结果对比分析

3.4.1同系列混凝土相同指标在两种侵蚀方法下的经时变化对比图

3.4.2两种侵蚀方法下的指标对比结果分析

3.5不同措施对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的改善效果判定

3.6本章小结

第四章不同措施对混凝土抗干湿循环性能的改善效果研究

4.1多元矿物掺合料复掺措施改善效果研究

4.1.1混凝土干湿循环试验结果及分析

4.1.2多元矿物掺合料复掺对混凝土抗干湿循环性能的影响

4.2多元矿物掺合料与引气剂复掺措施改善效果研究

4.2.1混凝土干湿循环试验结果及分析

4.2.2多元矿物掺合料与引气剂复掺对混凝土抗干湿循环性能的影响

4.3多元矿物掺合料与聚丙烯纤维复掺措施改善效果研究

4.3.1混凝土干湿循环试验结果及分析

4.3.2多元掺合料与聚丙烯纤维复掺对混凝土抗干湿循环性能的影响

4.4相同系列混凝土在两种侵蚀方法下的试验结果对比分析

4.4.1同系列混凝土相同指标在两种侵蚀方法下的经时变化对比图

4.4.2两种侵蚀方法下的指标对比结果分析

4.5不同措施对混凝土抗干湿循环性能的改善效果判定

4.6本章小结

第五章混凝土电通量与抗蚀系数及抗盐结晶侵蚀系数的相关性

5.1混凝土渗透性与硫酸盐侵蚀及干湿循环破坏的关系

5.2混凝土电通量与抗蚀系数及抗盐结晶侵蚀系数的相关性探讨

5.2.1电通量与抗蚀系数及抗盐结晶侵蚀系数的关系图

5.2.2电通量与抗蚀系数及抗盐结晶侵蚀系数的关系图分析

5.3本章小结

第六章结论与建议

6.1结论

6.2建议

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果