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硫酸盐引起混凝土腐蚀劣化及其评价方法一直是当前困扰混凝土结构耐久性的世界性难题。实际工程结构都是处于各种荷载条件下并且带裂纹工作,在此背景下提出了“硫酸盐作用下混凝土腐蚀特性及评价方法研究”的课题。本文就以下几个方面开展了探索性和创新性的研究工作:
(1)对不同的胶凝材料配制的砂浆试件进行了快速的膨胀率测试以评价其抗硫酸盐侵蚀性能,同时采用XRD对侵蚀产物进行了微观分析,结果表明:不满足工程抗硫酸盐侵蚀要求的胶凝材料体系,其侵蚀机理也有所不同。
(2)依据滨海地区硫酸盐作用下混凝土腐蚀破坏特性,模拟工程实际中混凝土构件在环境腐蚀与荷载共同作用下的损伤演变过程,以动弹性模量为评价指标对多因素协同作用下的不同水灰比混凝土试件的抗硫酸盐侵蚀性能进行了表征,通过动弹性模量在硫酸盐侵蚀条件下的变化,探索更为实用的混凝土抗硫酸盐性能的评价方法——在线测定方法。
(3)将在线测定方法与长期浸泡试验方法进行对比试验,并采用XRD分析不同侵蚀条件、侵蚀时间下的侵蚀产物。结果表明:采用多因素协同作用评价混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,侵蚀环境与混凝土结构使用环境相似,与现行的标准试验方法相比在线测定能更为客观反映实际结构在硫酸盐环境中的劣化过程,因此工程意义明显。
(4)根据不同矿物掺合料以及水泥的特性,将不同种类的掺合料进行复配(水灰比小于0.4),验证在线测定方法评价掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的同时,为探索使用抗硫酸盐水泥以及掺矿物掺合料等方式提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能提供了新的评价方法。