硫酸鹽環(huán)境下的混凝土凍融變形規(guī)律

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1、張東方等：硫酸鹽環(huán)境下的混凝土凍融變形規(guī)律DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．06．001硫酸鹽環(huán)境下的混凝土凍融變形規(guī)律張東方，萬小梅，張同波(1．青島理工大學藍色經(jīng)濟區(qū)工程建設與安全協(xié)同創(chuàng)新中心。山東青島266033；2．青島理工大學土木工程學院，山東青島266033：31青建集團股份公司，山東青島266071)【摘要】文中試驗研究了混凝土試塊在硫酸鹽腐蝕和凍融循環(huán)復合條件下的變形發(fā)展規(guī)律。在質(zhì)量分數(shù)5％的硫酸鈉溶液、5％的硫酸鎂溶液和水中，對引氣和未引氣的混凝土試塊進行快速凍融，同時在5％硫酸鈉溶液和5％硫酸鎂溶液中浸泡混凝土試塊以進行對比，在此過程

2、中采用靜態(tài)應變儀測量試塊的應變發(fā)展規(guī)律。研究結(jié)果得，在1200min時間里，引氣的試塊要比未引氣的試塊應變增長量大一倍。在硫酸鈉溶液凍融條件下的試塊應變增長最快，破壞最顯著，其后依次是水中凍融、硫酸鎂溶液凍融、硫酸鈉溶液浸泡和硫酸鎂溶液浸泡等條件下的試塊?！娟P鍵詞】混凝土；硫酸鹽腐蝕；凍融循環(huán)；變形規(guī)律【中圖分類號】TU528．01【文獻標識碼】B【文章編號】1001—6864(2015)06—0001—030引言役性能退化提供試驗基礎。1892年，MihaEllis首先發(fā)現(xiàn)了硫酸鹽對混凝土1試驗概況的侵蝕作用。隨后100多年里，各國學者對硫酸鹽侵1．1原材料及混凝土配合比蝕進行

3、了大量的、全面的研究，積累了豐富的文獻資為降低誤差，試驗使用的是水灰比為0．6的水泥料。前蘇聯(lián)、美國、歐洲等相繼制定了混凝土抗腐蝕砂漿試塊，包括引氣和非引氣兩種類型。配合比如表的標準，為防止和延緩混凝土的硫酸鹽侵蝕取得了明1所示。試驗原材料包括：山水東岳集團水泥廠生產(chǎn)顯的效果，Piasta等?對于持續(xù)壓縮荷載作用下混凝的RO42．5普通硅酸鹽水泥；砂子為大沽河出產(chǎn)的中土抗硫酸鹽侵蝕性能進行了研究，Schneider_2于1993砂，級配合格；江蘇博特聚羧酸高效減水劑，科力建材年首先開始了對高性能混凝土的應力腐蝕研究，Zivica有限公司生產(chǎn)的松香熱聚物引氣劑，普通自來水。等研究了

4、壓縮荷載作用下硫酸鹽溶液對水泥砂漿表1試塊配合比的腐蝕特性。與國外相比，我國在混凝土硫酸鹽侵蝕泥減水劑水引氣劑水灰方面的研究起步較晚。黃戰(zhàn)等人介紹了因硫酸鹽配合比比／kg·Ill一。j／kg·m一，)％／kg·m-3％侵蝕引起的混凝土結(jié)構耐久性損傷現(xiàn)狀與研究情況，分析了其損傷機理。金祖權等人研究了礦渣混凝土在5％硫酸鈉溶液中浸烘循環(huán)，其相對動彈模量，幅值及抗壓強度演化規(guī)律。張云清等人采用快速法1。2試件制作和試驗方法研究了高強混凝土和大摻量礦物摻和料混凝土在水砂漿試塊尺寸為40mmX40mm×160mm，試驗中和5％硫酸鎂溶液中的抗凍性。黃士元等研究了混重點考慮溶液種類對混凝土變

5、形規(guī)律的影響，試塊凍凝土在硫化鈉溶液腐蝕環(huán)境下的抗鹽凍剝離性。孫融(浸泡)環(huán)境分為五組(質(zhì)量分數(shù)為5％硫酸鈉溶液偉等研究了混凝土在3．5％硫化鈉和5％硫酸鈉溶凍融、5％硫酸鎂溶液凍融、5％硫酸鈉溶液浸泡、5％硫液腐蝕環(huán)境下的抗凍性。但是國內(nèi)外對混凝土在硫酸鎂溶液浸泡、水凍)，每組各包括2塊基準試塊和2酸鹽腐蝕和凍融循環(huán)作用下的研究大多針對其抗拉塊加0．03％引氣劑的試塊(c和CA)，另外制備相應強度、抗壓強度、抗折強度、相對動彈模量以及質(zhì)量損的溫度補償試塊。砂漿試塊澆筑24h后拆模，之后將失等特性，然而在受硫酸鹽腐蝕和凍融循環(huán)作用的混試件放人(20±2)℃的水中養(yǎng)護至28d齡期。

6、凝土應力應變關系的研究很少。文中將通過試驗，研將到達養(yǎng)護齡期的試塊從水中取出，晾干表面。究砂漿試塊在硫酸鹽腐蝕和凍融循環(huán)復合條件下的在試件的兩成型面沿試塊縱向方向粘貼尺寸為3mm變形規(guī)律，為進一步探討類似環(huán)境下混凝土結(jié)構的服×30mm的膠基應變片，然后涂上環(huán)氧樹脂保護。將[基金項目】山東省高校優(yōu)秀科研創(chuàng)新團隊資助項目；山東省自然科學基金資助項目(ZR2011EEQ031)；山東省高等學校科技計劃項目(J14LG05)；青島市基礎研究一聯(lián)合基金計劃項目(13—1—4一l15一jch)。張東方等：硫酸鹽環(huán)境下的混凝土凍融變形規(guī)律32．3試塊在凍融和浸泡條件下的變形規(guī)律氧根反應，在混凝

7、土表面生成氫氧化鎂密閉膜，減緩∞6∞5∞4∞3∞2∞1O∞1∞2了∞6硫∞5酸根∞4離∞3子∞2和∞1水o的進∞1入∞2，在一定程度上減慢了鈣礬石、石膏等膨脹物的形成和水結(jié)冰的進程，另外鎂離子具有降低冰點的作用，所以試件在硫酸鎂凍融條件下要比水凍變形小。試塊在5％硫酸鈉溶液浸泡情況下的變形要大于5％’硫酸鎂溶液。那是因為試塊在5％硫酸鎂溶液中浸泡，鎂離子與氫氧化鈣反應在混凝土表面生成了氫020040060080010001200氧化鎂保護膜，減緩了硫酸根離子的侵蝕，所以一開時間／