海水侵蚀环境下混凝土材料微观结构分析

采用数显显微硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、压汞仪和固体核磁共振波谱仪分析了混凝土材料的细观实验力学性能、微观形貌、化学组成和孔隙结构。结果表明:海水侵蚀环境下,混凝土界面区附近聚集石膏、钙矾石等晶体,导致溶出性或膨胀性破坏;通过掺入矿粉,细化混凝土的孔隙、改善界面区的力学性能,但矿粉掺量超过30%后的孔隙细化效果不佳,且使孔径分布呈两极化趋势,无害孔和多害孔明显增加,少害孔和有害孔急剧减少;核磁共振波谱仪分析表明其胶凝体系中29Si所对应的共振频率降低,化学位移向负值方向移动,凝胶产物中的硅氧四面体除以Q1、Q2和Q2(1Al)形式存在,还以Q3和Q4形式存在。

海水侵蚀环境对钙质砂水泥土强度影响及微观结构研究

针对海洋环境下钙质砂水泥土复合地基的耐久性和长期安全稳定性问题,利用海水作为侵蚀性介质对钙质砂水泥土进行室内浸泡试验,通过对海水环境下水泥土试样开展微型贯入试验、电镜扫描、能谱测试以及X射线衍射试验,分析了不同养护时间与不同水泥掺量对海水环境下钙质砂水泥土强度的影响规律以及微观结构特征。结果表明:钙质砂水泥土侵蚀破坏深度随养护时间的增长逐渐增大,随水泥掺量的增加逐渐减小,且水泥掺量的增加能有效地抑制海水侵蚀性离子引起水泥土侵蚀破坏深度的发展;与未侵蚀层相比,侵蚀层的孔隙增加,Ca含量降低,且Ca的含量与水泥土的强度变化呈现出相似规律。在海水环境中,水泥土的强度变化是增长和侵蚀破坏两种作用的共同结果,在此过程中水泥土易发生Ca的溶出现象,最终导致水泥土的强度降低。

海水环境下钙质砂水泥土加固体的微观侵蚀机制试验研究

针对海洋环境下钙质砂中的后压浆桩耐久性问题,通过微型贯入、扫描电镜、能谱、X射线衍射及无侧限抗压强度等多种试验手段,研究了养护时间与水泥掺量对海水环境下钙质砂水泥土加固体的强度变化规律,建立了钙质砂水泥土加固体的无侧限抗压强度与贯入阻力的关系,并与硅质砂水泥土加固体的试验结果进行了对比,揭示了钙质砂水泥土加固体的微观侵蚀机制。结果表明,根据贯入阻力的分布特征,可将海水环境中水泥土加固体分为侵蚀层与未侵蚀层,侵蚀深度随养护时间的增长和水泥掺量的减少而增加;与未侵蚀层相比,随着养护时间的增长,侵蚀层的孔隙增加,水化产物减少,且Ca的含量明显降低。根据水泥土加固体的强度时空变化、微观结构及物相成分的分布规律发现,海水侵蚀环境下水泥土加固体的强度变化是水化反应对水泥土加固体强度的增强作用和侵蚀反应对水泥土加固体强度的削弱作用的共同结果。研究成果可为评价钙质砂中的后压浆桩耐久性与长期安全稳定性提供参考依据。