高寒鹽漬土地區(qū)混凝土鹽凍耦合條件下的性能研究

發(fā)布時間：2020-10-25 06:41

　　鹽漬土是一種含鹽量較高的特殊土,對混凝土結構具有強烈的侵蝕性。鹽漬土侵蝕作用和凍融循環(huán)作用耦合后大大加速了混凝土結構的侵蝕破壞,危及結構的功能性和安全性,縮短了結構的使用壽命,降低了結構的耐久性。本文采用單摻硅灰、單摻粉煤灰以及復摻硅灰和粉煤灰為參量,對鹽漬土侵蝕的混凝土進行改性及其耐久性研究。(1)開展了單摻硅灰、單摻粉煤灰以及硅灰和粉煤灰復摻三種類型混凝土的快速凍融試驗,以質(zhì)量損失率和相對動彈性模量為指標研究了混凝土的抗凍性,采用立方體抗壓強度損失率和劈裂抗拉強度損失率評價了凍融損傷后混凝土的力學性能,為鹽凍耦合作用分析奠定基礎。(2)進行了單摻硅灰、單摻粉煤灰以及復摻硅灰和粉煤灰三種類型的混凝土在濃度分別為6%和12%兩種硫酸鈉溶液中的鹽凍試驗,以質(zhì)量損失率和相對動彈性模量為指標分析了三種混凝土的抗鹽凍性,采用立方體抗壓強度損失率和劈裂抗拉強度損失率對比了鹽凍損傷后的混凝土力學性能,得出了三種混凝土的抗鹽凍性和鹽凍損傷后的力學性能變化規(guī)律。(3)對比總結了硅灰和粉煤灰對混凝土在水凍和鹽凍環(huán)境下的抗凍耐久性和凍融后力學性能影響規(guī)律,分析了抗凍機理,給出了鹽漬土地區(qū)服役于凍融環(huán)境的混凝土結構的配合比設計建議。本次課題共制備了水凍試件210個,鹽凍試件168個,試驗覆蓋面較廣,數(shù)據(jù)有一定的參考意義。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

示意圖,鹽漬土,示意圖

- 2 -圖 1-1 全國鹽漬土分布示意圖[2]鹽漬土對建筑物和構筑物的地下部分結構腐蝕比較嚴重，具有三類腐蝕形態(tài)：分解型、結晶型以及兩者復合型腐蝕。Cl-或 SO42-等鹽漬土中常見的離子利用存在于空隙以及混凝土服役過程中產(chǎn)生的微裂縫中的自由水，進入混凝土內(nèi)部，在鹽溶液濃度隨溫度或濕度變化的過程中結晶膨脹，或與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生化學反應生成具有膨脹性的產(chǎn)物，破壞混凝土中的 C-S-H 凝膠和微結構，降低了混凝土的強度。其中，硫酸鹽類物質(zhì)會與水泥成分中的 C3A 成分反應從而形成混凝土的膨脹，當膨脹程度大于混凝土所能承受的最大形變時，會導致混凝土質(zhì)量損失，從而降低混凝土強度乃至結構失效，是一種較為典型的混凝土膨脹破壞�；炷猎诟� Cl-濃度環(huán)境時，因侵入混凝土結構內(nèi)的 Cl-會嚴重加速空氣中氧氣等成分對鋼筋的腐蝕，造成結構應力狀態(tài)改變，甚至失效，大大削弱了結構的安全性。在鹽漬土地區(qū)，往往存在著惡劣的氣候環(huán)境，比如硫酸鹽及 Cl-滲透及凍融循環(huán)破壞等，同時考慮混凝土在一般條件下的碳化及收縮

基本流程,混凝土抗凍性,復摻,礦物摻合料