無機聚合物混凝土抗海水腐蝕性能研究

發(fā)布時間：2020-11-18 01:21

　　在海洋環(huán)境下,傳統(tǒng)鋼筋混凝土結構存在水化產(chǎn)物易腐蝕、鋼筋銹蝕等問題,嚴重影響了混凝土結構的使用壽命。相比于硅酸鹽水泥,無機聚合物具有反應產(chǎn)物穩(wěn)定、結構致密、不易被腐蝕的特點,在海洋工程建設方面具有廣闊的應用前景。本文研究了Cl~-、Mg~(2+)及SO_4~(2-)對無機聚合物漿體性能的影響,同時探討了無機聚合物硬化漿體的抗Cl~-、Mg~(2+)及SO_4~(2-)侵蝕性能,通過抗氯離子滲透及抗硫酸鹽侵蝕試驗評價了無機聚合物混凝土的抗海水侵蝕性能,并研究了鋼筋在無機聚合物漿體中的腐蝕行為。主要研究內(nèi)容和結果如下:研究了Cl~-、Mg~(2+)及SO_4~(2-)對無機聚合物漿體性能的影響,并探討了海水中離子引入后對反應產(chǎn)物的影響。結果表明:內(nèi)摻Cl~-、Mg~(2+)及SO_4~(2-)對無機聚合物漿體流變性能、力學性能影響不顯著,無機聚合物固化Cl~-及SO_4~(2-)能力低于硅酸鹽水泥,但固化Mg~(2+)能力高于硅酸鹽水泥,高達90%以上。無機聚合物的抗Cl~-、Mg~(2+)、SO_4~(2-)離子侵蝕性能優(yōu)于硅酸鹽水泥,內(nèi)摻海水不影響無機聚合物硬化漿體的抗Cl~-、Mg~(2+)及SO_4~(2-)侵蝕性能。內(nèi)摻離子情況下,無機聚合物不形成新產(chǎn)物,僅在MgSO_4侵蝕作用下生成石膏產(chǎn)物,說明海水環(huán)境下無機聚合物反應產(chǎn)物具有較好的穩(wěn)定性。對比研究了無機聚合物混凝土和水泥混凝土的抗氯離子滲透性能和抗硫酸鹽侵蝕性能。結果表明:無機聚合物混凝土的非穩(wěn)態(tài)氯離子遷移系數(shù)D_(RCM)為2.89×10~(-12)m~2/s,明顯低于水泥混凝土的D_(RCM)(10.53×10~(-12)m~2/s)。在硫酸鹽侵蝕和干濕循環(huán)作用下,無機聚合物混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性能優(yōu)于水泥混凝土。另外,摻入海砂對無機聚合物混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能影響較小。無機聚合物混凝土的破壞主要是漿體的溶解,混凝土表面無明顯裂縫生成,而水泥混凝土在75d即出現(xiàn)膨脹破壞。研究了海水侵蝕環(huán)境下無機聚合物砂漿中鋼筋的電化學腐蝕行為。相比于硅酸鹽水泥漿體,鋼筋在無機聚合物中的開路電位隨浸泡齡期的增加變化幅度較小,難以從腐蝕電位的經(jīng)時變化判斷鋼筋是否脫鈍;浸泡90d后,無機聚合物鋼筋的電荷轉(zhuǎn)移電阻R_(wt)下降了17%,而硅酸鹽水泥的R_(wt)下降了95%,并且無機聚合物各個齡期的砂漿電阻均大于硅酸鹽水泥砂漿,說明無機聚合物對鋼筋具有良好的保護效果。內(nèi)摻海水會降低無機聚合物的砂漿電阻和鋼筋的電荷轉(zhuǎn)移電阻,增大腐蝕電流密度,浸泡90d后的4)_((8)分別是空白樣的4.2倍和14.8倍,砂漿電阻只有空白樣的79%與70%,即加入海水濃度越高,影響越顯著,鋼筋越容易被腐蝕。本研究可為無機聚合物混凝土在海工混凝土中的應用提供理論基礎和技術支撐,具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。
【學位單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P75;TU375
【部分圖文】：

國際地位,海洋工程,基礎設施建設,社會發(fā)展