氣-液相耦合腐蝕下橋梁混凝土性能劣化與機制研究


13925字 38頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要
隨著工業(yè)化的發(fā)展，我國的酸雨現(xiàn)象日益嚴重，加之空氣中的CO2濃度增加，使得混凝土結構受酸雨和碳化破壞日益嚴重，這對混凝土的耐久性造成嚴峻挑戰(zhàn)。因此，混凝土在酸雨和碳化環(huán)境下的耐久性研究逐漸成為熱點。
本文主要研究針對濱?；@區(qū)工程——灌河大橋，其地處化工園區(qū)附近，使得當?shù)豊O2和CO2的濃度較高，產生酸雨和碳化耦合腐蝕的情形比其他地區(qū)的幾率要更大。針對灌河大橋不同結構部位，分別制備了C35、C45和C50三種不同等級的混凝土和其對應的不含礦物摻合料的混凝土；另外，對C35混凝土表層強化處理。針對三種強度等級混凝土，開展酸雨-碳化耦合加速試驗；對C50混凝土同時開展模擬實際環(huán)境的酸雨-碳化耦合腐蝕試驗。通過研究酸雨和碳化共同作用下對混凝土性能的影響，并進而對混凝土的壽命進行預測。結果表明，在碳化酸雨耦合加速腐蝕循環(huán)下，混凝土的性能劣化主要表現(xiàn)為試塊表面的溶蝕破壞和內部的中性化，H+與Ca(OH)2、C-S-H凝膠反應，生成可溶解性的鈣鹽，表面發(fā)生溶蝕破壞；CO2擴散到試件內部，降低混凝土堿度，使鋼筋發(fā)生脫鈍產生銹蝕，造成混凝土強度下降，結構發(fā)生破壞。
試驗結果表明：
在碳化和酸雨耦合作用比單因素侵蝕制度對混凝土結構的破壞更大。
在加速試驗下，摻加礦物摻合料和降低水膠比能夠明顯改善混凝土的耐久性。
在實際環(huán)境模擬下，混凝土前期沒有發(fā)生明顯的破壞，性能良好。而且表層強化材料浸入混凝土內部并發(fā)生反應填充混凝土的孔隙，使得結構致密度增加，從而有效的提升混凝土在酸雨和碳化共同作用下的耐腐蝕性能。


關鍵詞：混凝土；酸雨；碳化；耐久性。