现代混凝土浆体在海洋环境下的行为研究

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海洋环境中混凝土构筑物不可避免的受到海水中离子的侵蚀作用,主要有氯离子、硫酸根离子和镁离子等,使得混凝土构筑物达不到预期的服役年限就提前失效,有的仅仅几年就要大修或重建,现代混凝土在海港工程中得到广泛的应用,因此研究不同侵蚀离子对不同现代混凝土浆体的侵蚀效果及机理具有一定的实用价值。本文制备不掺加矿物掺合料、掺加粉煤灰、掺加矿粉、掺加硅灰及掺加石粉的现代混凝土浆体,以及不同水灰比的普通混凝土浆体,以纯水、氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、氯化钙、氯化镁、硫酸及模拟海水溶液为侵蚀溶液对不同种类的现代混凝土浆体进行浸泡侵蚀,检测浆体的强度、膨胀率和微观结构。取得了如下结论:(1)对于早期现代混凝土浆体来说,侵蚀离子有利于提高浆体的强度,但是膨胀率较大。(2)侵蚀离子对浆体的侵蚀作用不是各离子侵蚀作用的简单叠加,与浆体的组成和致密性有关。侵蚀离子对浆体的侵蚀作用大小还受侵蚀离子侵入浆体的难易有关。(3)侵蚀离子与浆体反应产生的膨胀性产物填充在浆体的孔隙中,会对浆体产生一定的保护作用,保护膜被破坏时,浆体迅速受到侵蚀,膨胀性产物继续堆积,又逐渐形成新的保护膜,如此循环反复。(4)掺加粉煤灰、矿粉及石粉浆体的抗Na2SO4侵蚀能力较好。而掺加硅灰浆体的抗MgSO4侵蚀能力较好。掺加矿物掺合料后浆体的抗硫酸盐侵蚀能力提高。(5)矿粉和硅灰的加入有利于减小现代混凝土浆体的膨胀率,掺加粉煤灰有利于减小浆体的后期膨胀率,掺加石粉有利于减小浆体的早期膨胀率。(6)水灰比越高,浆体的早期强度越低,后期受侵蚀离子的影响越大。(7)水灰比较小时,浆体较致密,先侵入离子产生的膨胀性产物会阻碍后侵入离子的侵蚀作用。水灰比较大时,浆体孔隙较大,少量膨胀性产物不足以填充浆体的孔隙,侵蚀离子可侵入浆体内部。(8)由XRD及SEM微观分析结果可以看出含有Cl-、SO42-和Mg2+的溶液均会导致浆体中Ca(OH)2含量下降;含有SO42-的溶液会导致AFt含量升高;Mg2+与Cl-或SO42-共存的溶液中Ca(OH)2含量下降非常严重,会使C-S-H分解为M-S-H;而CaCl2溶液会使溶液中Ca(OH)2含量升高,但是会加速CaCl2与CaO的反应。
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