硫酸盐腐蚀与疲劳荷载联合作用下混凝土劣化特性

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1、帚1b卺_昂Z别建筑材料学报Vol

2、16，No．2学兔兔www.xuetutu.com2013年4月joURNALOFBUILDINGMATERIALSApr．，2013文章编号：1007—9629(2013)02—0249—06硫酸盐腐蚀与疲劳荷载联合作用下混凝土劣化特性邢明亮，关博文，陈拴发，盛燕萍，熊锐(1．长安大学材料科学与工程学院，陕西西安710061；2．长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西西安710064)摘要：通过硫酸盐腐蚀与疲劳荷载叠加试验，测试了腐蚀疲劳破坏过程中道路混凝土的抗弯拉强度、相

3、对动弹性模量以及饱和面干吸水率，分析了不同腐蚀阶段水化产物的微观结构，同时引入叠加效应系数K对硫酸盐腐蚀与疲劳荷载损伤叠加效应进行表征．结果表明：由于受到疲劳荷载的作用，硫酸盐溶液中的道路混凝土无强度增长，且腐蚀疲劳因子随着时间的增加而迅速降低；硫酸盐腐蚀膨胀产物引起的微裂纹与疲劳荷载产生的裂缝是道路混凝土腐蚀疲劳损伤的主要原因；通过K值的计算，表明了腐蚀损伤和疲劳损伤之间存在相互促进效应．关键词：道路混凝土；硫酸盐腐蚀；疲劳荷载；叠加效应中图分类号：U416．216文献标志码：Adoi：10。3969／j。issn．

4、1007—9629。2O13．02．012DeteriorationCharacteristicsofConcreteunderSulfateErosionandFatigueLoadxINGMing—liang，GUANBo—wenⅥ，CHENShuan一a，SHENGYah—ping，XIoNGRui(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Chang’anUniversity，Xi’an710061，China；2．KeyLaboratoryforSpecialAreaH

5、ighwayEngineeringofMinistryofEducation，Chang’anUniversity，Xi’an710064，China)Abstract：Basedonerosionandfatigueexperiment，theflexuralstrength，therelativedynamicelasticitymodulusandthewaterabsorptionofthedrysaturationsurfaceweremeasuredandthemicrostructuresofconcre

6、teatdifferenterosiondayswereinvestigated．Also，thecoefficientKofcombinedeffectwasappliedtocharacterizethesuperimposedeffectofsulfateerosionandfatigueload．Theresultsshowthatowingtotheeffectoffatigueload，thereisnostrengthgrowthphaseoftheconcreteinsulfatesolutionand

7、theero—sionfatiguefactorisreducedwiththeincrementofthetime．Themainreasonsoferosionfatiguedamagearetheexpansionproductsgeneratedbysulfateerosionandthecracksproducedbyfatigueload．Themu—tuallyreinforcingeffectofsulfatecorrosionandfatigueloadcanbeindicatedbytheKvalu

8、ecalculation．Keywords：pavementconcrete；sulfatecorrosion；fatigueload；superimposedeffect硫酸盐腐蚀是对混凝土危害较大的一种腐蚀性裂、剥落等现象，并丧失强度和黏性．混凝土在服役介质破坏，也是影响混凝土耐久性的重要因素之一，过程中总要承受一定荷载，因而混凝土在腐蚀过程同时还是影响因素非常复杂、危害性大的一种环境中，其真实情况是荷载与腐蚀离子双因素作用下的水侵蚀．土壤、地下水、海水、腐烂的有机物以及工业损伤失效．近年来，在水利、公路、海港以及

9、机场等工废水中都可能含有硫酸根离子，它们渗人混凝土内程中都发现了硫酸盐与荷载联合腐蚀问题，严重的部与水泥水化产物发生反应，使混凝土产生膨胀、开甚至导致混凝土结构物在未达到设计使用寿命时就收稿日期：2011-12-10；修订日期：2012—03—30基金项目：国家自然科学基金资助项目(50978031)；“十二五”国家科技支撑计划项