硫酸盐侵蚀下石灰石复合矿物掺合料混凝土梁抗弯性能试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015年第1期混凝土与水泥制品2015No．11月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPRODUCTSJanuary硫酸盐侵蚀下石灰石复合矿物掺合料{I混凝土梁抗弯性能试验研究‘f徐国强，张薇，唐伟，王梦赛(1．河北联合大学建筑工程学院，唐山063009；2．河北省地震工程研究中心，唐山063009)摘要：对经受硫酸镁溶液长期浸泡腐蚀后的石灰石复合矿物掺合料混凝土梁进行了抗弯承载力试验，对比分析了不同浸泡环境下混凝土梁的腐蚀情况、抗弯性能、变形特征和破坏形态。试验结果表明，石灰石复合矿物掺合料混凝土梁在室外

2、环境下采用lO％硫酸镁溶液浸泡300d后，发生了以石膏结晶侵蚀为主导的破坏，与在水中浸泡的混凝土梁相比，浸泡在硫酸镁溶液中的混凝土梁的抗弯性能稍有下降，开裂荷载和极限荷载略有降低，裂缝扩展速度稍快，破坏时的挠度和延性有所降低，混凝土梁在受力过程中乒截面应变符合平截面假定。关键词：硫酸盐侵蚀；石灰石粉；抗弯性能；开裂荷栽；极限荷栽Abstract：Theflexuralbehavioroflimestonecompoundmineraladmixtureconcretebeamerodedbymagnesiumsul-fatesolutionatlong

3、—termperiodwasstudied，andthecorrosiondegree，flexuralbehavior，deformationfeaturesandfailuremodeofconcretebeamsindifferentenvironmentwereanalyzed．Testresultsshowthatthelimestonecompoundmineraladmixtureconcretebeamsubmergedin10％magnesiumsulfatesolutionafter300dinoutdoorenvironmenti

4、sbrokenmainlybecauseofgypsumcrystalizationerosion．Comparedwiththeconcretebeamsubmergedinwater，flexuralbehavior，crackingloadanduhimateloadoftheformerbeamdecreaseslightly，thecrackpropagationspeedgrowsfastaswellasthedeflectionandductilityofthefailurebeamsdecrease．Thecrosssectionstr

5、ainofconcretebeamisaccordwithplanesec—tionassumptionduringtheloadingprocess．Keywords：Sulfateattack；Limestonepowder；Flexuralbehavior；Crackingload；Ultimateload中图分类号：TU375．1文献标识码：A文章编号：1000—4637(2015)01—61—040前言CO32-主要来自于混凝土中的石灰石集料、石灰石粉硫酸盐侵蚀是影响混凝土结构耐久性的一个填料或石灰石硅酸盐水泥。硫酸镁侵蚀是所有硫酸重要方面，

6、是混凝土化学侵蚀中最广泛和最普通的盐类侵蚀中危害性最大的一种，且Mg2有利于碳硫形式。硫酸盐会与水泥的水化产物发生化学反应，硅钙石的形成和生长，是加速碳硫硅钙石型硫酸盐对混凝土产生膨胀的破坏作用，是典型的膨胀性侵侵蚀的一种催化剂[2-51。蚀【”。目前，石灰石粉作为掺合料的混凝土被广泛的钢筋混凝土构筑物在复杂环境条件下会受到开发与利用，而制约石灰石粉混凝土使用的一个重侵蚀，一般认为有害成分会先后腐蚀混凝土和钢要因素在于碳硫硅钙石的形成，过去有资料表明，筋，达到一定程度后将影响钢筋混凝土结构的承载硫酸盐与混凝土或砂浆中的碳酸盐和水化硅酸钙力和耐久性，最终

7、还将导致混凝土结构的破坏。多反应会生成无胶结作用的碳硫硅钙石，且随着水化年来，人们对此进行了大量的研究，但多数工作是硅酸钙的不断消耗，胶凝材料逐渐变成“泥质”。碳探讨侵蚀钢筋混凝土结构后造成的钢筋锈蚀的机硫硅钙石型硫酸盐侵蚀是一种特殊的硫酸盐侵蚀理以及混凝土结构物的防护上嘲。本文采用人工配破坏形式，其破坏作用比传统硫酸盐侵蚀更为严制硫酸镁溶液对现浇石灰石复合矿物掺合料混凝重，碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀主要发生在低温、高土梁进行长期浸泡的方法，对硫酸盐环境下钢筋混湿、高浓度so?一、充足的CO32-和水环境条件下，而凝土梁的抗弯性能进行研究。1原材料与试验梁

8、的制作基金项目：国家自然科学基金项目(51208171)；河北省科技支撑计划项目(132738