多因素作用下锂渣混凝土渗透性系数的定量分析

摘要

锂渣作为工业生产锂盐的副产品，长时间以来都被当作废料弃用，如能在混凝土中合理的利用锂渣不仅有利于环境的保护而且能有利于建筑结构的发展。新疆地区属于严寒盐渍地地区，混凝土在长期服役过程中因为环境因素作用，耐久性问题日益严重。所以本文在冻融循环作用下、自然浸泡作用下探究不同锂渣粉掺量对混凝土气体渗透性能、氯离子渗透性能的影响，在此基础上探究气体渗透系数与电通量之间的相关性，氯离子扩散系数与电通量之间的关系，通过压汞法探究了锂渣粉对混凝土孔结构的影响、锂渣混凝土渗透性能与孔结构参数的关系；最后利用相关理论推导适用于 Autoclam渗透仪的扩散系数公式。
　　本文首先测定不同强度等级锂渣混凝土在各龄期的抗压强度和气体渗透系数，并测定28d时的电通量值，结果表明：在锂渣粉掺量10%时，各强度等级混凝土的28d抗压强度提升明显；混凝土在一定锂渣掺量下，其气体渗透系数和电通量值有明显降低。且发现气体渗透系数与龄期之间存在良好的函数关系、电通量值与初始电流相关性较好。
　　其次本文在快速冻融法的基础上，测定锂渣混凝土的质量损失、抗压强度、气体渗透系数、电通量值，结果表明：抗压强度和冻融次数有良好的数学关系，随冻融次数增加抗压强度按一定比例损失；气体渗透系数、电通量值与冻融次数之间均为一次函数关系，气体渗透系数与电通量值都随着冻融次数的增加而增加，掺入锂渣粉能降低混凝土电通量值；气体渗透系数与电通量值相关较好，气体渗透系数随电通量值增加而增加。
　　基于自然浸泡法探究氯离子扩散系数，结果表明：氯离子扩散系数随着NaCl浓度的增加而增加，随着浸泡时间的增加而降低；锂渣混凝土在NaCl溶液中浸泡一定时间后，其氯离子扩散系数与28天电通值均会随锂渣掺量的增加而降低。
　　最后本文在压汞法的基础上，测定掺锂渣混凝土的临界孔径、最可几孔径、平均孔径、孔隙率，结果表明：临界孔径、最可几孔径均随龄期增加而减小，锂渣粉的掺入会减小临界孔径大小，增大最可几孔径。气体渗透系数和电通量均随临界孔径增加而增加。C30、C60分别在掺量为20%、30%时有最大的孔曲折度。

目录

第一章 绪论

1.1 混凝土耐久性问题

1.2 混凝土渗透性能评价方法研究现状

1.3 混凝土渗透性测试原理

1.4 混凝土孔结构

1.5 本文研究的主要内容

第二章 混凝土配合比及强度试验

2.1 试验用原材料

2.2 混凝土配合比设计

2.3 混凝土强度试验及结果分析

2.4 本章小结

第三章 锂渣混凝土渗透性能研究

3.1 试验方案

3.2 锂渣粉对混凝土气体渗透性能影响

3.3 锂渣粉对混凝土氯离子渗透性能的影响

3.4 本章小结

第四章 冻融循环作用下锂渣混凝土渗透性能研究

4.1 试验方案

4.2. 冻融循环作用下锂渣混凝土质量损失

4.3 冻融循环下锂渣粉对混凝土抗压强度影响

4.4 冻融循环作用下锂渣粉对混凝土气体渗透性能影响

4.5 冻融循环作用下锂渣粉对混凝土氯离子渗透性能影响

4.6 气体渗透系数与氯离子电通量相关性研究

4.7 本章小结

第五章 基于自然浸泡法的混凝土氯离子扩散系数测定

5.1 试验方案

5.2 氯离子扩散系数拟合

5.3 氯离子扩散系数与电通量相关性研究

5.4 本章小结

第六章 基于压汞法的混凝土孔结构研究

6.1 试验原理及试样制备

6.2 锂渣粉对混凝土孔结构参数的影响研究

6.3 掺锂渣混凝土渗透性能与孔结构参数关系研究

6.4 Autoclam渗透性测试仪扩散系数的理论推导

6.5 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢

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