混凝土在硫酸盐侵蚀及冻融环境下的试验研究方法

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1、文章编号：1007-046X(2014)0卜003卜03：生态媛材L：^Jj，1．Jl】1混凝土在硫酸盐侵蚀及冻融环境下的试验研究方法ExperimentalMethodofConcreteunderSulfateAttackandFreezing-ThawingEnvironment王怀义1，2。万连兵3，杨桂权-，-，贺传卿·，z(1．新疆水利水电科学研究院，新疆乌鲁木齐830049；2．新疆水利水电材料工程技术研究中心，新疆乌鲁木齐830049；3．新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，新疆乌鲁木齐830000)摘要：总结了现在文献对混凝土在硫酸盐侵蚀及冻融环境下试验研究方法和争

2、论焦点。通过对混凝土在此两种环境下的机理分析，探讨了在此环境下3个应考虑的因素，并提出相应的试验研究方法。关键词：混凝土；硫酸盐；侵蚀；冻融；试验方法中图分类号：TU528．33文献标志码：A0前言《试验方法》)中单面冻融法(或称盐冻法)。同时，国内很多关于这方面试验研究则采用了浸泡快速冻融等不同在北方寒冷地区，通常在公路上撤除冰盐来融冰化的方法。主要有以下几种：雪。这会造成很多公路在经过数个冬季后，混凝土表面方法一：成型的混凝土试件在24d龄期时置于5．0％发生大面积的剥蚀现象。这主要是由于除冰盐一般为氯(质量分数)的Na2SO4溶液中湘当于硫酸根离子浓度16500盐，与冻融环境综合

3、作用下会对混凝土产生影响。针对这mg／L)，浸泡至28d龄期时，按照《试验方法》进行快冻种影响的试验研究工作已较多，已见大量论文及文献。试验，冻融过程中保证试件浸泡在溶液中，测试指标与快然而在新疆的环境土或环境水中含有大量的硫酸盐，有冻试验方法相同，为混凝土试件的质量损失率和相对动弹时硫酸根离子含量高达10000mg／Ll~2上，在新疆工程性模数l】1。建设中，尤其是水利水电工程中的混凝土就会面对硫酸方法二：试验所用试件为40mm×40mm×160mm盐侵蚀和冻融破坏两种环境的综合影响。这就需要研究的棱柱体，成型时采用废机油为脱模剂。试验采用快冻法在两者的综合影响下，混凝土性能会如何变

4、化。目前，进行，冻融介质为普通饮用水和浓度为5％、7％的硫酸钠国内已见文献报道关于此环境下的试验研究方法有很多溶液。标养至24d时浸入冻融介质中，28d时开始冻融试种，但不统一，因此无法建立混凝土在硫酸盐侵蚀和冻验。采用相对动弹性模量和质量损失作为评定指标。采用融环境下一致的评价方法或体系。本文将根据目前混凝超声波检测仪测定声速，相对动弹性模量按E／Eo：／fo土在硫酸盐侵蚀和冻融两种环境下常用的试验方法，通计算，其中．为初始横向基频，7：I为n次冻融循环后横向基过两种环境综合作用下的机理分析，进行探讨。频。试件质量变化由精度为0．1g的电子天平测定。当试件的相对动弹性模量达到60％或

5、质量损失至5．O％时，评1目前已采用的试验研究方法定混凝土完全破坏【2]。方法三：此试验采用纯净水和纯净水与无水硫酸钠配目前，国内关于混凝土在硫酸盐侵蚀和冻融环境下的制的浓度分别为0．5mol／1L、0．1mol／L和0．05mol／L(质量分试验方法不多，其中可参照的标准主要是GB／T5OO82—数分别为：7．0％、1．4％及O．7％)的溶液，将养护28d的2009《普通混凝土长期性能及耐久性能试验方法》(简称砂浆抗压试件(7O．7mm×70．7mm×70．7mm)放入预先基金项目：本项目由水利部公益性行业科研专项经费项目(编号：201201037)资助1／2014粉煤灰31配制好的

6、硫酸钠溶液中进行浸泡，每组3个试件，浸泡时2机理分析和探讨间为12h，浸泡温度为(20±3)℃；然后取出放人冷冻箱中进行冷冻，冷冻箱的温度为(一20±3)℃，冷冻时间也为12h，对于水泥混凝土的单纯硫酸盐侵蚀和冻融破坏的机理冷冻后取出再放入溶液中浸泡，如此24h为一个冻融循环分析已基本成熟、统一，在此本文不再论述。在两种环境周期；最后，分别测试25、40、55、70及80次循环后，下混凝土破坏的机理，有学者认为硫酸盐侵蚀环境下引起试件的单轴抗压强度f31。混凝土冻融破坏的主导因素是NaSO．10H0析晶时的盐结方法四：冻融循环试验执行《试验方法》中的“快冻晶压，次要因素是水冻胀压。盐溶

7、液对于混凝土冻融的损法”，试件中心温度分别控制在(一17±2)℃和(8±2)℃。伤交互作用，既有降低冰点、缓解冻融的损伤正效应，也在腐蚀试验周期内，每天进行6次冻融循环次数。腐蚀介有促进盐类结晶、在混凝土内部产生结晶压、导致膨胀开质为质量浓度5．0％的MgSO溶液。应力腐蚀的加载装置裂的损伤负效应。当损伤正效应大于负效应时，混凝土在采用慕儒等设计的双弹簧加载架，每组加载3个试件，施盐水中的冻融损伤不存在超叠效应；反之，则存在损伤超加的弯拉应力比