霧霾環(huán)境下水泥基材料受荷載-鹽結(jié)晶作用下?lián)p傷分析(參考版)
2024-08-03 04:51本頁面
【正文】 5)在酸霧箱模擬自然環(huán)境侵蝕下，砂漿表層剝落的主要原因是硫酸鈉溶液在其表層孔隙中積累并析出硫酸鈉晶體，硫酸鈉結(jié)晶體積膨脹，最終導(dǎo)致混凝土表面砂漿層剝落。 硫酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，混凝土劣化速度越快。2) 在干濕交替軸壓荷載硫酸鹽耦合作用下，當(dāng)軸壓荷載率低于40%極限抗壓強(qiáng)度時(shí)，干濕交替的加速損傷起主導(dǎo)作用，當(dāng)彎曲荷載率達(dá)到40%極限荷載時(shí)，荷載的力學(xué)損傷作用占主導(dǎo)地位。因此可以判斷砂漿試件在霧霾氣候下發(fā)生物理鹽結(jié)晶反應(yīng)，晶體產(chǎn)生體積膨脹，最終導(dǎo)致混凝土表面砂漿剝落，質(zhì)量降低。由圖12可見：剝落砂漿內(nèi)表面有大量松散狀物質(zhì)；該松散物質(zhì)多為層狀或塊狀，通過對該物質(zhì)用 EDS 分析發(fā)現(xiàn)，該物質(zhì)中含有較多鈉、硫和氧元素【6】。可以歸結(jié)如下：混凝土在荷載干濕交替硫酸鹽侵蝕耦合作用下的微結(jié)構(gòu)變化主要來自硫酸鹽的物理侵蝕, 前期的硫酸鹽侵蝕是混凝土結(jié)構(gòu)不斷密實(shí)的過程，在混凝土內(nèi)部孔隙填滿之后進(jìn)入膨脹破壞階段。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，混凝土在硫酸鹽侵蝕過程中的相對動彈性模量在最后下降前都會有個(gè)穩(wěn)定的過程，即相對動彈性模量在最后持續(xù)下降之前會經(jīng)歷一個(gè)緩慢上升的階段，施加 20%40%極限應(yīng)力不會改變相對彈性模量的變化規(guī)律，即在混凝土砂漿試件內(nèi)部無錯(cuò)位破壞的前提下，混凝土的密實(shí)度經(jīng)過先提高后降低的變化規(guī)律。原因在于由于干濕循環(huán)作用，硫酸鹽濃度累計(jì)并且在混凝土砂漿空隙中形成鹽結(jié)晶，高濃度Na2SO4溶液下的混凝土內(nèi)膨脹產(chǎn)物生成速度最快，混凝土內(nèi)孔隙被膨脹性產(chǎn)物填充的速度最快，故產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力也最大，裂縫擴(kuò)展最迅速， 在1%、%的溶液噴灑過程中，達(dá)到300個(gè)干濕循環(huán)，試件變化不明顯。原因是C45混凝土具有較低的水膠比，而水膠比是決定混凝土力學(xué)性能和耐久性的重要參數(shù)，低水膠比的混凝土更為密實(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及較低的孔隙率延阻了有害介質(zhì)向混凝土中擴(kuò)散，一定程度上延緩了混凝土在硫酸鹽侵蝕作用下的損傷劣化速率和程度。干濕循環(huán)硫酸鹽耦合作用下，不加荷載與施加 10%、20%軸壓荷載對混凝土相對動彈性模量的影響不大, 而當(dāng)荷載率達(dá)到40% 時(shí)，混凝土相對動彈性模量急劇下降，趨勢明顯, 綜上所述，在干濕交替軸壓荷載耦合作用下，混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能因荷載級大小而不同，只有當(dāng)荷載率達(dá)到一定程度，荷載才是導(dǎo)致混凝土損傷的主要因素, 造成上述現(xiàn)象的主要原因是干濕交替和荷載雖都能加速混凝土劣化，但在兩者共同作用下，較小的荷載所引起的微裂紋擴(kuò)展并不明顯，荷載對混凝土的加速損傷作用僅限于加速硫酸鹽擴(kuò)展引起的化學(xué)損傷, 而干濕交替循環(huán)作用引起的毛細(xì)管吸附作用更加明顯，而且隨著齡期延長，長期恒定荷載作用有限，而干濕交替在濕度梯度作用下使硫酸鹽不斷向混凝土內(nèi)部積累擴(kuò)散，隨著干濕次數(shù)增加對加速硫酸鹽侵蝕越明顯, 但當(dāng)荷載很大時(shí)（超過40%極限荷載) ，荷載所引起的微裂紋擴(kuò)展十分明顯，此時(shí)荷載產(chǎn)生的力學(xué)損傷作用超過加速硫酸鹽向內(nèi)傳輸引起的化學(xué)損傷作用，加之干濕循環(huán)進(jìn)一步的加速損傷效應(yīng)，使混凝土迅速劣化，此時(shí)荷產(chǎn)生的力學(xué)損傷作用占主導(dǎo)因素。由圖xx可知，在荷載級別不大（40%極限軸壓以下），適度的軸壓對抗凍融侵蝕是有利的，當(dāng)荷載級別大于40%抗壓荷載的時(shí)候，軸壓作用加速凍融循環(huán)的破壞，并且兩者耦合，混凝土基材的破壞較為明顯。需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，隨著荷載級別增加，當(dāng)軸壓荷載達(dá)到40%極限荷載以上，混凝土
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1