【摘 要】
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随着我国海岸工程、近海工程和深海工程建设的快速发展,用于海洋工程混凝土的需求大幅增加,而由于特定区域、特定条件下的淡水、普通砂等资源短缺,使得工程建设成本较高。就地取材,研发可利用海水、海砂的混凝土技术已经成为迫切需求。本研究拟通过在海水海砂混凝土中掺入能够产生分子筛效果的新型防腐抗渗外加剂YYO1和YYOL2,降低混凝土中游离氯离子含量,减少氯离子对混凝土的危害,提高其耐久性。主要研究内容及成果
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随着我国海岸工程、近海工程和深海工程建设的快速发展,用于海洋工程混凝土的需求大幅增加,而由于特定区域、特定条件下的淡水、普通砂等资源短缺,使得工程建设成本较高。就地取材,研发可利用海水、海砂的混凝土技术已经成为迫切需求。本研究拟通过在海水海砂混凝土中掺入能够产生分子筛效果的新型防腐抗渗外加剂YYO1和YYOL2,降低混凝土中游离氯离子含量,减少氯离子对混凝土的危害,提高其耐久性。主要研究内容及成果如下:(1)对海砂的细度模数、表观密度,含泥量等进行检测,发现海砂细度模数为2.36、表观密度为2555kg/m3、含泥量为0.75%。(2)进行了海水海砂混凝土的配合比设计和试验方案设计。通过试拌和强度试验确定混凝土配合比为:水胶比0.45,砂率45%,单位用水量177.5Kg/m3;在该配制下,设计了普通混凝土(NAC)、掺加防腐抗渗剂YYO的海水海砂混凝土(SNAC1)、掺加防腐抗渗剂YYOL的海水海砂混凝土(SNAC2)以及同时掺加YYO与YYOL的海水海砂混凝土(SNAC3)四个试验方案,分别进行强度和耐久性试验。(3)采用硝酸银滴定法检测了混凝土氯离子含量,SNAC1、SNAC2、SNAC3氯离子含量分别为0.094%、0.085%、0.11%,前两者符合混凝土硬化物中氯离子含量<0.1%的要求,SNAC3氯离子含量略高。(4)力学性能试验结果表明:SNAC的7d抗压强度比NAC提高约13%~28%,28d抗压强度较普通混凝土降低5%左右,90d强度较普通混凝土降低约11%;SNAC的28d弹性模量比普通混凝土略有降低,降低幅度在8%以内;SNAC的7d抗折强度较普通混凝土提高0.1MPa,28d抗折强度比普通混凝土降低约9%,90d抗折强度较混凝土降低约10%。海水、海砂中含有的氯离子会加快混凝土水化反应,提高混凝土早期强度。掺加新型外加剂的海水海砂混凝土力学性能满足普通混凝土要求。(5)SNAC1的抗冻等级达到F200,抗水渗透等级达到P10,氯离子迁移系数6.9;SNAC2抗冻等级达到了 F200,抗水渗透等级达到P10,氯离子迁移系数7.28;SNAC3抗冻等级达到F175,抗水渗透等级达到P9,氯离子迁移系数7.32,均满足规范要求;NAC抗冻等级为F225,抗水渗透等级为P8,氯离子迁移系数为6.62。与普通混凝土相比,海水海砂混凝土的抗冻融性、抗氯离子渗透性能相对较低,抗水渗透性能较高。掺加新型外加剂的海水海砂混凝土耐久性满足海砂混凝土规范要求。(6)SEM放大1000倍发现海水海砂混凝土比普通混凝土颗粒小,SNAC2和SNAC3界面过渡区发现裂缝,说明相同水胶比下海砂砂浆与石子结合度较差。元素扫描海水海砂混凝土水泥石部分发现有氯元素存在且分布均匀,界面过渡区周围有氯元素聚集现象。
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