盐湖卤水对HPC材料及结构力学性能影响研究.docx

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1、盐湖卤水对HPC材料及结构力学性能影响研究摘要：本文研究了高性能混凝土 (HPC)与普通混凝土 OPC)试件在盐湖卤水2年腐蚀期内的抗压与抗折强度的变 化情况以及HPC与OPC梁在盐湖用水腐蚀后的结构疲劳寿命及力学行为失效机理,并绘制了不同模型的S-N曲线,拟合出 了 S-N曲税方程，通过取样分析其随腐蚀舲期的变化离子浓僮对混凝土试件及架构件的影响，试验结果表明：抗折强度在 龄期内表现为增强,抗压强度表现为降低：矿物掺合料的掺加能有效的提高混凝土的抗腐蚀性能：硫酸根离子侵蚀导致混凝 土的损伤是其抗压强度下降的原因之且氯高了能铭减缓祗酸靛侵蚀破坏的速度：囱水能加速钢筋锈蚀并严3T影响混凝土 梁的

2、疲劳寿命：疲劳破坏包括初裂裂缝的开展,损伤的枳累三个阶段,且箍筋具有一定的抗裂性：低锈蚀率的混凝土梁疲 劳寿命很大程度上由其本身强度和所处环境决定。中图分类号：TU375.I文献标识码：A文章漏号：Influence of ion erosion on HPC Strength in brine environmentZHAO Xuan LIU Uanxin1L5aL0a05a,这说明，Cl随时间的推移逐 渐向混凝土内部迁移，由外到内，侵蚀由强变弱。OPC在各腐蚀龄期下30-35mm的取样深度中的CI含量保持较高且均大于0.5%. HPC中CI含量随深 度降低在30-35mm深度时的Cl含量保

3、持较低且均小于0.5%,这说明，掺加了矿物掺合料的混凝土试件 由于密实度较好.降低了 Cl的渗透性能，而且混凝土试件中未参加水化作用的矿物掺合料对CI有一定的 吸附作用，能有效的阻碍Cl在混凝土中的扩散。大量研究都表明掺入粉煤灰、矿渣、硅灰等矿物掺合料后 混凝土的抗侵蚀能力增强，主要由于粉煤灰的火山灰效应.生成了更多的水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化 产物，增加了 Cl的物理吸附量,进而增加了结合Cl能力。矿渣粉比粉煤灰的活性更高，能与Ca(OH)2发 生二次反应生成更多的水化硅酸钙。水化硅酸钙不仅能使混凝土更加密实,降低进入混凝土的。总量，并 吸附进入的Cl =(2) SO户侵蚀分析混凝土试件在

4、任意服役龄期下S04；含量都随深度的增加呈下降的趋势；腐蚀龄期为2a时的S04?含 量在各取样深度下最高，Oa时含量最低，且Oa时.取样深度为0-5mm时SO4?含量最高.之后随深度 的增加而减小直至平稳。这说明S04?的侵蚀深度随时间的延长而加深，但侵蚀含量会减少.OPH与HPC试件腐蚀时间在0.5-1.5a时，同一取样深度下的SO4?的含量随腐蚀时间的延长变化很 小。SOr侵蚀在该时间段不明显，但随时间的延长S04”的侵蚀深度加深，这说明某种物质在该时间段抑制了 S043的侵蚀。而金雁南”等的研究也表明当侵蚀溶液当中出现S04”与Cl共存的情况时，Q能够减 缓硫酸盐侵蚀破坏的速度C氯盐溶液

5、浓度越高，延缓混凝土损伤效果越明显。主要是由于CI与混凝土中水 化产物反应生成了 Friedel盐，造成了混凝土中部分孔隙堵塞，降低了 S04?在混凝土中的扩散速度。因此， 除了矿物掺合料对SO1侵蚀有抑制作用.离子共存也能对腐蚀速率产生影响。在服役龄期05-20a之间，HPC中S04?浓度在取样深度O-Iomm时比。PC要小，这说明，掺加 了矿物掺合料的混凝土试件由于密实度较好，SO4?不易扩散，抗侵蚀性能较好,并未导致严重的混凝土剥 落及开裂现象。陶岚”等的研究也表明掺合料的混接与高效减水剂配制成低水胶比的混凝土.更能提高混 凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。表3 C与SO侵蚀浓度分析卤水腐蚀 时间/a粘心取样 深度mmOPCC卜浓度HPCCI-浓度/%OPC 硫酸根浓度/%HPC 硫酸根浓度/%0 (Td)0-50.0240. Oll0.0670.0725-100.0210. 0090.0350.02210-150.0150. 0080.0110.02515-200.0130. 0070.0110.01820-250.0130. 0070.0120.02225-300.0090. 0050.0130.03530-350.0090. 0040.0150. 0350.50-51.2670. 7980.1320. 0765-100.985