不同机制砂混凝土耐硫酸盐侵蚀特性

为了研究机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,分别使用天然河砂以及石灰石、玄武岩、花岗岩这3种岩性机制砂制备了混凝土试件。进行了硫酸盐侵蚀试验、质量损失试验、立方体抗压强度测试和硫酸盐含量滴定测试,对试件质量损失、抗压强度、耐蚀系数和硫酸根离子分布进行了研究,并利用CT技术比对了不同混凝土在硫酸盐侵蚀后表面形貌缺失的差异。结果表明:各种混凝土在养护阶段的抗压强度差异不大;在硫酸盐侵蚀循环过程中混凝土的质量与强度均呈现先增大后减小的趋势,且强度变化滞后于质量变化;在干湿循环次数小于100次时,硫酸盐浓度的增大会加速混凝土质量和强度的升高;各种混凝土耐蚀系数的变化规律与抗压强度变化规律保持一致,均表明硫酸盐浓度较大时会加速混凝土的劣化,且使其性能更早劣化;在3%硫酸盐浓度侵蚀条件下干湿循环100次后机制砂混凝土的耐蚀系数比天然河砂混凝土提高了3%~5%;在相同硫酸盐浓度、干湿循环次数和侵蚀深度下,机制砂混凝土的硫酸根离子浓度略低于天然河砂混凝土,CT图像表明在相同条件下天然河砂混凝土遭受硫酸盐侵蚀后更易发生脱落并形成裂纹;机制砂可以在一定程度上提高混凝土的耐硫酸盐侵蚀性能,其棱角性和嵌挤结构有助于增强混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。

干湿循环与交变荷载作用下混凝土硫酸盐侵蚀损伤

针对盐富集地区混凝土性能损伤问题,通过自主研发试验装置模拟干湿循环与交变荷载作用下混凝土硫酸盐侵蚀,采用超声无损检测、孔结构分析、化学分析法、应力-应变测试分析混凝土受硫酸盐侵蚀宏微观性能劣化规律。研究结果表明:交变荷载对低强度等级混凝土的侵蚀作用更为严重。交变荷载增加混凝土中有害孔含量,加速了微裂纹的扩展,促进了硫酸根离子传输,加重了受蚀混凝土损伤。基于干湿循环与交变荷载作用下受硫酸盐侵蚀混凝土应力-应变曲线,以损伤度为变量,提出了受硫酸盐侵蚀混凝土相对峰值应力以及应变随损伤度变化的拟合方程。