不同腐蚀盐环境下的混凝土耐久性

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发布时间：2021-11-20

资料介绍

通过 3．5％NaC1溶液、5％Na2SO4溶液、3．5％NaCl+5％Na2S04复合溶液以及模拟海水进行干湿循环腐蚀试验，研究干湿循环条件
下，不同腐蚀溶液中混凝土超声波传播速度的变化规律，通过 XRD、CT分析混凝土在不同腐蚀环境下的损伤劣化机理。结果表明：干湿循
环显著加速了混凝土的劣化过程；对于不配筋混凝土，氯盐的腐蚀较弱，只有干湿循环作用下FO组发生明显劣化；在氯盐和硫酸盐共存环
境下，硫酸根的存在加速了氯离子对混凝土的腐蚀；模拟海水的腐蚀速度最快；F30S30组混凝土在腐蚀环境下生成物主要有钙矾石、F盐
和石膏等，在氯盐和硫酸盐共同腐蚀条件下，没有发现 F盐的存在。
关键词：混凝土；干湿循环；氯盐；复合盐；超声声速；XRD；X—CT
中图分类号： Tu528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2Ol 1)1 1-0014—04
Durability of concrete under the corrosion of different salt
WANGLun1,2，QINHong-gen ，PANGChao-ming ，HUANGJian
(1．JiangsuKeyLaboratoryofC0nstructionMaterial，School ofMaterialsScienceandEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing211189，China
2．JiangsuTransportationResearchInstitute，Nanjing211112，china；
3．JiangsuConstructionConductorinField ofChongqiBridge，Nantong 226600，China)
Abstract： Based on taking corrosion test ofconcrete imm ersed or wetting-drying cycle in 3．5％ NaC1 solution，5％ Na2SO4 solution，3．5％ NaCI+
5~／oNa2SO4 compound solution and simulation ofnatural marine environment solution，research the ultrasonic wave velocity ofconcrete imm ersed
or wetting·drying cycle in different corrosion solutions，analyze deterioration m echanism of concrete under different corrosion environment with
XRD and CT．The results showed that：wet and dry cycle significantly accelerated the deterioration process of concrete；for plain concrete，chloride
corrosion is weak，control specimens deteriorated only under wet and dry cycle；the sulfate accelerated th e chloride corrosion of the concrete；cot—
rosion rate of simulated sea water is fastest；the corrosion products ofF30S30 are ettringite，friedel’S salt an d gypsum ，in the chloride an d sulfate
corrosion condition，Friedel’S salt cannot be fund．
Key w ords： concrete；wetanddry cycle；chloride salt；compound salt；ultrasonicwave velocity；XRD ；X—CT
0 引言
现有混凝土结构耐久．『生劣化机理，主要基于不同环境下材料、
构件耐久陛试验研究成果获取l”。目前对环境作用的研究方法主要
有自然暴露试验法、室内快速试验法及人工气候环境法[2-3]。当前海
工混凝土耐久．1生研究主要集中在氯离子侵入引发的钢筋锈蚀及硫
酸盐侵蚀两个方面。相关研究结果表明，盐份存在条件下，干湿循
环作用导致混凝土内部氯离子含量及向内扩散速率均明显提高。
在海洋环境下，一般都是硫酸盐、氯盐和镁盐等复合作用，
已有研究大都采用氯离子快速渗透法以及混凝土强度等间接
性试验来研究混凝土的耐久性及寿命预测。Y．Xu研究在混凝
土中掺硫酸盐对氯离子结合能力、孔溶液的影响。金祖权嘲等
研究了氯盐、硫酸盐作用下高性能混凝土的损伤劣化，结果表
明矿物掺合料提高了混凝土抗氯离子渗透和抗硫酸盐损伤能
力，硫酸盐降低了混凝土抗氯离子腐蚀能力，氯盐减缓了硫酸
盐对混凝土的损伤速度。在干湿交替条件下(如浪溅区与潮差区)，
氯离子侵入混凝土主要依靠混凝土表层的毛细管吸入作用和
深层的扩散作用。这样通常情况下用 Fick扩散模型来描述氯
离子侵入混凝土行为得出的寿命预测模型不能用来预测干湿
循环作用下的结构混凝土，同时不同盐分间的相互作用也使得
氯盐侵蚀机制发生变化。本试验结合承受海洋环境的崇启大桥
的建设工程，针对工程中大量使用的高性能混凝土，研究其在
硫酸盐、氯盐及镁盐复合腐蚀下的损伤失效过程，以及复合盐
和干湿循环的相互影响。
1 原材料与试验方法
1．1 试验原材料与配合比
试验所用原材料为金宁羊 P·II 42．5R级水泥；镇江谏壁 I级
粉煤灰(FA)；比表面积为 478 m2／kg的磨细矿渣(SL)；JM—PCA
高效减水剂；细度模数为 2．90的赣江中砂；5-25 111113连续级配石
灰岩碎石。水胶比为 0．35掺不同矿物掺合料的混凝土配合比列
于表 1。