干湿循环和硫酸盐侵蚀耦合作用下轻细骨料混凝土的耐久性研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xnlpktg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
硫酸盐腐蚀也是影响水泥路面耐久的主要环境因素之一,因为泥土、地下水、工业污水和酸雨中都富含硫酸根离子,它在进入路面内部后和水泥水化物质进行化学反应,产生石膏、钙矾石等高膨胀力的腐蚀物质,引起水泥表面脱落、裂缝。此外,由于降雨-蒸发、水位升降等原因,路面结构的含水率处于周期性变化(干湿循环)状态,加速盐类侵蚀。所以,关于改善路面水泥材料设计并提高其在干湿循环-硫酸盐耦合条件中的耐久性的研究工作亟待进一步深入开展,并有着重要的科学研究意义和现实意义。预湿轻细骨料通过释放自身储存的水分,可改善混凝土的水化程度和抗渗性,从而为提高混凝土在复杂环境下的耐久性提供可能。针对此,本文作者设计了具有不同轻细骨料掺量、水胶比和不同配比的矿物掺合料的轻细骨料混凝土,通过分析轻细骨料掺量、水胶比、矿物掺合料、干湿循环制度和干湿循环-硫酸盐侵蚀天数等各种因素,对轻细骨料水泥的表观形态、质量损失率、相对动弹性模量以及力学特性的影响与规律,探明这些设计参数对混凝土微观结构演化与侵蚀产物成分的影响效应,揭示轻细骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀机理,重点评价不同设计参数对轻细骨料混凝土抗硫酸盐干湿循环侵蚀能力的影响效应。通过灰色关联理论,用小数据样本对不同配合比的轻细骨料混凝土在侵蚀环境下的耐久性进行评估,以关联度数值直观地比较耐久性优劣,提供一种新的评价方法。研究结果表明,在干湿循环和硫酸盐相互作用侵蚀下,混凝土的整体质量、相对动弹性模量和抗折强度均出现先上升后下降的趋势。侵蚀早期产生的石膏、钙矾石等为膨胀性侵蚀物质,通过充填缝隙使水泥的结构变得更加紧密,从而改善其性能。随着侵蚀时间的增加,侵蚀产物不断积累导致混凝土损伤,引起剥落和开裂。掺入的预湿轻细骨料也可发挥其内养护功能,在混凝土基体间产生致密的界面过渡区,进而提高了混凝土的耐干湿循环-硫酸盐腐蚀能力,但其改善效果随着轻细骨料掺量的增大而降低。当轻细骨料掺量为30%时,质量、相对动弹性模量和抗折强度在侵蚀210天后的损失率最小,分别为质量混凝土的质量在210天侵蚀龄期的损失率最小,为0.10%,相对动弹性模量、抗折强度仍处于正增长率状态,分别增长了4.72%、4.44%。当水胶比由0.40提高至0.55时,轻细骨料混凝土的耐久性有所下降,质量、相对动弹性模量和抗折强度的损失率高达0.37%、4.07%、24.57%。当粉煤灰综合利用掺量不足20%时,复掺矿物掺合料(矿渣和偏高龄土)可提高轻细骨料水泥在硫酸盐-干湿循环耦合侵蚀下的耐久性。当粉煤灰掺量、炉渣和便高岭土的掺量20%、10%和10%时,其轻细骨料混凝土的耐久性最好,质量、相对动弹性模量和抗折强度的损失也最少,质量仅损失0.03%,相对动弹性模量和抗折强度仍高于初始状态,增长率分别为4.07%和10.44%。此外,改变干湿循环中的烘干温度,会显著影响轻细骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀过程。相比室温条件,当烘干温度提高至40oC时,可通过改善水化过程而延缓混凝土性能的衰退,当侵蚀210天后,质量、相对动弹性模量和抗折强度仍高于基准值。而当烘干温度为80 oC时,会显著加速混凝土的破坏过程,降低耐久性。灰色关联理论分析结果表明,关联度的变化趋势与轻细骨料混凝土在干湿循环-硫酸盐耦合侵蚀下耐久性的演变过程吻合,理论分析结果与试验数据规律一致。通过数值直观地表征了轻细骨料混凝土的耐久性,便于直观地比较各配合比的差别。
其他文献
为了增加高分子材料的用途以及其使用年限,人们在高分子材料中引入自修复功能。自修复功能的引入一般有两种途径,一种是将可逆键引入到聚合物网络中,在材料受到损伤时可以直接响应;另一种是在材料内部加入带有修复剂的载体,在材料受到损伤时破裂,修复剂流动到裂缝处即可进行自修复。其中,前者的自修复条件温和、效率高和可重复利用等优点,使其获得广泛研究。然而,含有可逆键的自修复材料的力学性能往往很差,因此如何改善自
学位
日益频发的极端气候灾害给电网安全稳定运行造成了极大的威胁,建设对极端灾害具有较强抵抗力、在灾害发生后具有较强供电恢复能力的坚强电网势在必行。弹性电网恢复力的研究旨在提升电网应对极端气候灾害的能力,本文针对高恢复力主动配电网的规划开展研究,对提高配电网抗灾能力具有重要的理论和实际意义。本文首先对相关领域研究现状进行了综述,其次分析了主动配电网运行优化的信息物理系统(cyber-physical sy
学位
随着油田开发建设,目前大部分油田已经进入高含水开发阶段,低渗透、特低渗透油藏由于储层低孔低渗、注水开发难度大、效果差,油井产量递减幅度大、产能低,开发效益差,一直是油田开发的难题。CO2驱油是低渗透、特低渗透油藏提高采收率非常有效的方式,因此,腰英台油田腰西区块采取二氧化碳驱油开发,但随之而来产生的严重问题是腐蚀问题,油井伴生气中存在较高含量的二氧化碳,二氧化碳溶于水形成碳酸引起电化学腐蚀,导致集
学位
目前新媒体的快速发展,改变了人们获取信息的途径,给传统媒体带来很大的挑战。作为传统媒体的党报原本的传播优势减弱,人们最先获取信息的主要渠道已不再是报纸,而各种新媒体占据了这一重要地位。针对这个发展趋势,我国在2014年提出推动新旧媒体融合发展的相关意见,媒体融合便成为了国家战略性目标。从此之后由中央媒体带头,各地媒体都开始探索适合自己的融合道路,以先进技术为支撑、内容建设为根本,在多方面进行深度融
学位
虽然中国主要畜产品国际贸易总额逐年增加,但是主要畜产品贸易逆差有不断扩大的趋势,给中国畜牧业的长期健康稳定发展带来不小挑战。在此背景下,由当前中国第一大贸易合作伙伴(东盟)提出,中国及中国主要畜产品进出口国(日本、韩国、澳大利亚、新西兰)共同参与的亚太地区最大、覆盖世界近一半人口以及三分之一贸易量的区域全面经济伙伴关系协定(RCEP)已于2022年1月1日正式生效,必定会对中国主要畜产品贸易产生不
学位
目的:1.通过使用反射式共聚焦显微镜(Reflectance confocal microscopy,RCM)动态观察二氧化碳点阵激光联合308nm准分子光及口服白癜风胶囊、外用他克莫司软膏治疗稳定期白癜风过程中皮损的复色情况,并与传统的肉眼观察皮损复色情况进行对比,探讨RCM在观察白癜风治疗过程中皮损复色情况的优越性。2.同时通过检测稳定期白癜风患者使用二氧化碳点阵激光联合308nm准分子光及口
学位
在涡喷发动机的发展进程中,提高推重比一直是首要任务。超紧凑燃烧室不仅具备更加优异的燃烧性能,还极大的缩短了燃烧室的轴向长度,进一步提高了推重比,这使得其成为近些年来新一代燃烧室的研究重点。此外,微型涡喷发动机非常适合作为超紧凑燃烧室新技术的验证平台。然而随着推重比的提高,燃烧室壁面所承受的热负荷也愈发严重,严重的缩短了燃烧室使用寿命,降低了发动机的整体性能,所以对微发燃烧室以及超紧凑燃烧室壁面进行
学位
传统民间艺术作为中国优秀传统文化的重要组成部分,在我国有着浓厚的群众基础、文化内涵和审美价值。在这样的背景之下,杨家埠木版年画作为传统的民间版画,因其生产工艺简单、色彩鲜艳、造型简练且具有很强的民间艺术特点,能够顺应初中学生的认知水平和身心发展水平。因此,探索“将杨家埠木版年画融入初中美术教学”对传承和发展传统美术文化,培养学生艺术素养都具有重要的意义。新课程改革教育理念的推动下,在初中美术教学中
学位
随着经济全球化的日益深入,社会对英语人才尤其是出色的口语人才的需求越来越大。英语口语教学作为初中英语教学的一个关键环节,对英语的学习至关重要。但长期以来,英语教师深受“应试”教育的影响,对英语口语教学不够重视,致使初中生英语口语能力普遍参差不齐。浸入式教学是一种新的外语习得方式,它强调教师要引导学生在实际的语言环境中学会和运用语言,并最大限度地激发学生们的学习热情,从而达到“做中学”的效果。因此,
学位
当今时代,随着市场竞争程度的日趋激烈,企业的研发投资与创新活动变得愈加重要。近些年来,我国经济增速放缓,给企业带来了较大的外部环境压力,使得企业进行研发活动的重要性更加突出。然而,研发活动由于耗费较大的当期成本且无法产生即时收益,经常被管理层忽视。对管理层的股权激励,由于其可以在解决企业代理问题以及促进管理层的利益与企业的长远发展趋同上发挥重要作用,一向被认为是一种能够促进管理层重视研发并进而有利
学位