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《清华大学》 2010年
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复杂环境下混凝土硫酸盐侵蚀微—宏观劣化规律研究

高润东  
【摘要】:混凝土硫酸盐侵蚀涉及到硫酸根离子在混凝土孔隙系统中传输、同时发生化学反应或侵蚀物质结晶、侵蚀产物对混凝土结构造成破坏(表现为开裂、剥落、强度损失等)的微-宏观复杂演变过程。野外实际观测表明,干湿循环作用下混凝土受硫酸盐侵蚀比连续浸泡下严重。但现有一些研究在进行干湿循环时经常采用升温加速干燥来创造干状态,一方面,升温加速干燥难以与实际相符,另一方面,提高温度会改变侵蚀产物的侵蚀机理。本文通过试验研究了干湿循环作用下混凝土受硫酸钠溶液侵蚀劣化机理,干状态选择空气中自然干燥、充分结晶,在此基础上考虑了荷载作用的影响,最后进行了硫酸钠溶液侵蚀与亚高温水淬循环、硫酸钠溶液侵蚀与碳化等复合环境作用的研究。 试验研究采用宏微观相结合的方法,主要取得了以下成果:(1)通过DSC热分析技术及SEM、XRD等微观测试技术综合分析了侵蚀产物。干湿循环时湿状态下主要侵蚀产物为钙矾石,干状态下叠加Na2SO4晶体与Na2SO4 10H2O晶体侵蚀且以Na2SO4晶体居多。(2)用改进硫酸钡重量法(化学滴定法)测量了受侵蚀混凝土中硫酸根离子含量的分布规律,并考虑了W/C、侵蚀溶液浓度、荷载水平、亚高温水淬循环作用以及碳化作用等因素对硫酸根离子传输特性的影响。(3)宏观上主要测试了混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度的劣化规律。混凝土受压破坏呈分层剥落状态;劈裂抗拉强度对硫酸盐侵蚀产生的损伤比抗压强度敏感;荷载水平超过40%后对抗折强度劣化影响比较显著。 针对干湿循环时湿状态和干状态两个状态下混凝土受硫酸盐侵蚀的特点分别进行了模型研究:(1)基于边界移动的扩散-反应问题,建立了混凝土硫酸盐侵蚀微-宏观损伤全过程模型。模型微观上主要解决了侵蚀离子在开裂混凝土中的传输特性,宏观上实现了对抗压强度劣化规律的模拟。模型计算结果和相关试验结果的对比表明模型在微观层面和宏观层面上的模拟是合理的。(2)从理论上分析了干状态下由蒸发作用引起的硫酸钠结晶侵蚀全过程。主要计算了由Na2SO4晶体和Na2SO4 10H2O晶体生长产生的结晶压力以及由其导致的环向拉应力。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU528

【引证文献】
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1 钟海明;孙余好;;混凝土抗硫酸盐侵蚀的损伤模型[J];广东建材;2013年01期
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1 钟海明;荷载—干湿循环作用下混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究[D];广州大学;2012年
2 周金飞;砂浆锚固体腐蚀后结构微观分析及力学性能研究[D];重庆大学;2012年
3 骆静静;硫酸盐、氯盐和弯曲荷载作用下混凝土损伤研究[D];扬州大学;2012年
【参考文献】
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1 申春妮,杨德斌,方祥位,张涛;混凝土硫酸盐侵蚀试验方法研究[J];四川建筑科学研究;2005年02期
2 程选生;杜永峰;史晓宇;李慧;;黄土对地下贮库的湿陷敏感性及化学侵蚀影响[J];地下空间与工程学报;2006年06期
3 马保国;高小建;罗忠涛;;矿物掺合料对水泥砂浆TSA侵蚀的影响[J];材料科学与工程学报;2006年02期
4 王柏源,詹学易,裴端宁;坝基可疑病态——混凝土硫酸盐侵蚀问题的研究与诊断[J];大坝与安全;1994年01期
5 马宏威,张雷,林学玮,寇继海;硫酸盐对桥涵基础混凝土的侵蚀分析及预防措施[J];东北公路;2003年02期
6 闫培渝,杨文言;钙矾石膨胀机理的SEM研究[J];电子显微学报;1994年04期
7 元强,邓德华,张文恩,刘轶翔;粉煤灰与混凝土的硫酸盐侵蚀[J];粉煤灰;2005年02期
8 周俊龙,杨德斌;粉煤灰水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀的研究[J];粉煤灰综合利用;2002年03期
9 申春妮,杨德斌,方祥位,张涛;混凝土硫酸盐侵蚀影响因素的探讨[J];水利与建筑工程学报;2004年02期
10 马昆林;谢友均;刘运华;石明霞;;可溶性盐对混凝土材料物理侵蚀的研究评述[J];腐蚀与防护;2008年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 牛全林;预防盐碱环境中混凝土结构耐久性病害的研究及应用[D];清华大学;2004年
2 余红发;盐湖地区高性能混凝土的耐久性、机理与使用寿命预测方法[D];东南大学;2004年
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1 巩鑫;混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究[D];大连理工大学;2009年
【共引文献】
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1 赵勇,李伟兴,黄鼎业;后张预应力混凝土结构的次轴力[J];四川建筑科学研究;2003年01期
2 何林,肖承波,吴体;某工程加层部分的安全性鉴定[J];四川建筑科学研究;2003年02期
3 刘广均,张钢;砌体结构设计中应注意的几个问题[J];四川建筑科学研究;2003年02期
4 徐晓阳,马宏伟,张兴虎;平面十字形节点试验的总结[J];四川建筑科学研究;2003年03期
5 浦沪军;民用建筑可靠性鉴定中双向板承载能力安全性等级的评定[J];四川建筑科学研究;2003年04期
6 周定松,王莺歌;后张预应力混凝土框架梁设计方法的研究[J];四川建筑科学研究;2003年04期
7 米健,王晓波,崔苗,刘国银,陈哲;深圳会议展览中心预应力设计[J];四川建筑科学研究;2003年04期
8 郭伟,刘兴远,张力,王跃文,孙亮;无腹筋钢筋混凝土简支梁受剪特性的神经网络模型初探[J];四川建筑科学研究;2004年01期
9 李平先,毕苏萍;对称配筋小偏心受压构件的截面设计[J];四川建筑科学研究;2004年02期
10 盛光复,任迎春,赵艳红;加大截面加固RC轴心受压构件的强度计算[J];四川建筑科学研究;2004年02期
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1 余涛;滕锦光;;FRP-混凝土-钢双壁空心构件及其在桥梁结构中的应用前景[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年
2 张勇;杨富民;李悦;杜修力;;地下工程自密实快硬锚索灌浆材料的试验研究及应用[A];2011年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2011年
3 尹洪冰;罗兴隆;谭金涛;张林在;;美国混凝土规范墙体预埋件的计算分析及与中国混凝土规范的对比[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
4 查晓雄;李杰;;实心海砂钢管混凝土腐蚀试验研究[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
5 胡少伟;陆俊;范向前;;混凝土断裂试验中的声发射特性研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 郑愚;钟永刚;;对GFRP筋混凝土桥梁面板内压缩薄膜效应的研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
7 崔士起;姜丽萍;刘文海;;混凝土表面嵌固板条的黏结强度试验研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
8 范海丰;刘玉擎;贺君;;GFRP-混凝土组合桥面板抗弯性能研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
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1 张春玉;预应力空间网格结构优化理论及可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 文俊强;石灰石粉作混凝土掺合料的性能研究及机理分析[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
3 张骥;混凝土塑性—损伤本构模型研究[D];华中科技大学;2010年
4 刘灿;横向预应力混凝土梁的抗剪性能及预应力损失研究[D];华南理工大学;2010年
5 劳晓春;RC矩形截面剪力墙构件的抗震性能及其性能指标限值研究[D];华南理工大学;2010年
6 黎鹏平;胶凝材料组成与钢筋混凝土氯离子腐蚀研究[D];华南理工大学;2010年
7 郑顺潮;钢纤维聚合物高强结构混凝土的力学性能研究[D];华南理工大学;2010年
8 傅军;新型墙体抗裂抗渗性能及工程应用研究[D];浙江大学;2010年
9 高惠民;云母颜料制备及其机理研究[D];武汉理工大学;2010年
10 吴静;多重螺旋箍筋增韧轻质混凝土抗震性能研究[D];武汉理工大学;2010年
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1 王旭强;圆筒型永磁直线同步电机电磁性能及温度场研究[D];河南理工大学;2010年
2 于群;钢—高强混凝土组合梁非线性分析[D];山东科技大学;2010年
3 杨凤莲;配置加强箍筋混凝土短柱力学性能试验研究[D];山东科技大学;2010年
4 李青;微型PDMS SPR传感器研究[D];长春理工大学;2010年
5 袁英保;基于分层沉降试验的复合地基变形问题研究[D];郑州大学;2010年
6 周国栋;钢筋锈蚀耐久性基础研究[D];郑州大学;2010年
7 田利辉;聚氨酯小框体外墙外保温体系研究[D];郑州大学;2010年
8 黄晓战;纤维矿渣微粉混凝土高温损伤机理与力学性能研究[D];郑州大学;2010年
9 赵发军;在役混凝土梁桥结构加固模型试验研究[D];郑州大学;2010年
10 倪川;某框架结构振动特性测试与控制分析研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 申春妮,杨德斌,方祥位,张涛;混凝土硫酸盐侵蚀试验方法研究[J];四川建筑科学研究;2005年02期
2 潘洪科;杨林德;汤永净;;地下结构耐久性研究现状及发展方向综述[J];地下空间与工程学报;2005年05期
3 赵健,冀文政,张文巾,曾宪明;现场早期砂浆锚杆腐蚀现状的取样研究[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
4 程选生;杜永峰;史晓宇;李慧;;黄土对地下贮库的湿陷敏感性及化学侵蚀影响[J];地下空间与工程学报;2006年06期
5 金祖权;孙伟;李秋义;;碳化对混凝土中氯离子扩散的影响[J];北京科技大学学报;2008年08期
6 刘崇熙,汪在芹;坝工混凝土耐久寿命的衰变规律[J];长江科学院院报;2000年02期
7 袁晓露;李北星;崔巩;赵尚传;;硫酸盐侵蚀环境下混凝土强度的经时变化模型[J];长江科学院院报;2010年03期
8 李凤兰;马利衡;高润东;赵顺波;;侵蚀方式对硫酸根离子在混凝土中传输的影响[J];长江科学院院报;2010年03期
9 高小建;马保国;周奇志;;水泥混凝土TSA侵蚀研究进展[J];材料导报;2004年08期
10 肖佳;勾成福;许彩云;;碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀[J];材料导报;2011年01期
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1 黎鹏平;胶凝材料组成与钢筋混凝土氯离子腐蚀研究[D];华南理工大学;2010年
2 万小梅;力学荷载及环境复合因素作用下混凝土结构劣化机理研究[D];西安建筑科技大学;2011年
3 黄鹏飞;钢筋混凝土在环境腐蚀与弯曲荷载协同作用下的损伤失效研究[D];中国建筑材料科学研究院;2004年
4 慕儒;冻融循环与外部弯曲应力、盐溶液复合作用下混凝土的耐久性与寿命预测[D];东南大学;2000年
5 夏宁;锈蚀锚固体的力学性能研究及耐久性评估初探[D];河海大学;2005年
6 周建民;考虑时间因素的混凝土结构分析方法[D];同济大学;2006年
7 金祖权;西部地区严酷环境下混凝土的耐久性与寿命预测[D];东南大学;2006年
8 闻宝联;城市污水环境下混凝土腐蚀及耐久性研究[D];天津大学;2005年
9 饶枭宇;预应力岩锚内锚固段锚固性能及荷载传递机理研究[D];重庆大学;2007年
10 王显利;氯离子侵蚀的钢筋混凝土结构锈蚀损伤[D];大连理工大学;2008年
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1 董宜森;硫酸盐侵蚀环境下混凝土耐久性能试验研究[D];浙江大学;2011年
2 鲁列;荷载与氯盐环境下混凝土构件的腐蚀试验研究[D];浙江工业大学;2010年
3 魏晓峰;多因素耦合作用下高性能砼耐久性研究[D];广州大学;2011年
4 牛立聪;荷载与硫酸盐侵蚀耦合作用下硫酸根离子在混凝土中扩散反应规律的数值模拟研究[D];南京理工大学;2012年
5 陈驹;氯离子侵蚀作用下混凝土构件的耐久性[D];浙江大学;2002年
6 黄河;损伤理论在腐蚀混凝土力学性能研究中的应用[D];重庆大学;2004年
7 侯敬会;土壤与地下水环境下混凝土结构耐久性若干问题的研究[D];浙江大学;2005年
8 张海廷;氯离子侵蚀环境下在役钢筋混凝土结构的可靠性检测诊断[D];郑州大学;2005年
9 陈元素;受腐蚀混凝土力学性能试验研究[D];大连理工大学;2006年
10 吴长发;水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法研究[D];西南交通大学;2007年
【二级引证文献】
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1 钟海明;孙余好;;混凝土抗硫酸盐侵蚀的损伤模型[J];广东建材;2013年01期
【二级参考文献】
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1 申春妮,杨德斌,方祥位,张涛;混凝土硫酸盐侵蚀试验方法研究[J];四川建筑科学研究;2005年02期
2 谢定义;黄土力学特性与应用研究的过去、现在与未来[J];地下空间;1999年04期
3 王朝阳,范敏,杨泓全;湿陷性黄土的环境岩土工程问题及防治对策[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
4 张三平,萧以德;应重视西部环境对材料的腐蚀——西部环境腐蚀状况调查[J];材料保护;2002年07期
5 高小建;马保国;朱洪波;;含石灰石粉水泥砂浆在低温环境中的硫酸盐侵蚀[J];材料研究学报;2005年06期
6 王柏源,詹学易,裴端宁;坝基可疑病态——混凝土硫酸盐侵蚀问题的研究与诊断[J];大坝与安全;1994年01期
7 徐红;粉煤灰在建筑砂浆中的水化机理和粉煤灰效应——粉煤灰建筑砂浆的基础研究之四[J];电力环境保护;2000年02期
8 冷发光;马孝轩;田冠飞;;混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法[J];东南大学学报(自然科学版);2006年S2期
9 慕儒,严安,孙伟;荷载作用下高强混凝土的抗冻性[J];东南大学学报;1998年04期
10 朱蓓蓉,杨全兵,黄士元;除冰盐对混凝土化学侵蚀机理研究[J];低温建筑技术;2000年01期
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1 吕林女,何永佳,丁庆军,胡曙光;混凝土的硫酸盐侵蚀机理及其影响因素[J];焦作工学院学报(自然科学版);2003年06期
2 张云莲;粉煤灰与砼的硫酸盐侵蚀[J];粉煤灰综合利用;2001年02期
3 高小建,马保国,董荣珍;Thaumasite的结构、形成机理及对混凝土的破坏作用[J];硅酸盐通报;2005年01期
4 慕儒,缪昌文,刘加平,孙伟;氯化钠、硫酸钠溶液对混凝土抗冻性的影响及其机理[J];硅酸盐学报;2001年06期
5 夏红霞,周宏,钟珞,魏光琼;基于神经网络的混凝土结构使用寿命评估[J];安全与环境学报;2004年01期
6 文华;文红宇;宋玉峰;;硫酸盐侵蚀混凝土模型研究现状[J];今日科苑;2006年10期
7 田耀刚;胡曙光;丁庆军;王发洲;王晓;;轻集料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能研究[J];新型建筑材料;2006年05期
8 黄琰;文华;欧阳利军;胡全健;;新灰关联理论在混凝土受硫酸盐侵蚀研究中的应用[J];科技咨询导报;2006年09期
9 马保国;罗忠涛;高小建;王信刚;王凯;;矿物掺合料对水泥砂浆硫酸盐侵蚀的影响及机理[J];铁道科学与工程学报;2006年06期
10 韩宇栋;张君;高原;;混凝土抗硫酸盐侵蚀研究评述[J];混凝土;2011年01期
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1 王爱勤;曹建国;李金玉;林莉;田军涛;李芳;邓正刚;;高浓度和荷载条件下混凝土硫酸盐侵蚀特性及抗侵蚀技术[A];吴中伟院士从事科教工作六十年学术讨论会论文集[C];2004年
2 李秀娟;封孝信;张健;;硫酸盐对C-S-H的侵蚀研究[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
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4 马保国;罗忠涛;李相国;高小建;张美香;;混凝土碳硫硅酸钙型硫酸盐侵蚀的物理化学过程模拟[A];第十届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文摘要集[C];2007年
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7 岳汉威;张利俊;蒋玉川;马振珠;;碳硫硅钙石引起水泥基材料的破坏[A];中国混凝土进展2010[C];2010年
8 亢景富;;我国水工混凝土的硫酸盐侵蚀问题[A];水电科技论文集[C];1990年
9 田秀英;刘娟红;张蕊;;新型防护涂料改善混凝土性能研究[A];2009'中国商品混凝土可持续发展论坛暨第六届全国商品混凝土技术与管理交流大会论文集[C];2009年
10 高礼雄;姚燕;王玲;;碳硫硅钙石的形成及其对混凝土性能的影响[A];中国科协第二届优秀博士生学术年会材料科学技术分会论文集[C];2003年
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1 通讯员 刘兆启记者 沈英甲;新疆研究成功防治混凝土硫酸盐侵蚀新技术[N];科技日报;2007年
2 晓科;新疆研究成功防治混凝土硫酸盐侵蚀技术[N];中国建材报;2007年
3 葛洲坝水泥厂 刘实忠;满足工程特性的个性化水泥质量控制要点[N];中国建材报;2010年
4 郝忠民 中铁六局集团太原铁路建设有限公司;地基处理水泥搅拌桩的施工与探讨[N];科学导报;2009年
5 李亚铃;GN混凝土防盐蚀剂通过专家评审[N];中国建材报;2009年
6 刘成健;超高强硫铝酸盐水泥在干混砂浆中的应用[N];中国建材报;2010年
7 记者袁岚;粉煤灰计量与控制系统工艺和装备研究科技成果通过鉴定[N];中国建材报;2011年
8 王惠明;引气剂对干粉砂浆的性能影响[N];中国建材报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高润东;复杂环境下混凝土硫酸盐侵蚀微—宏观劣化规律研究[D];清华大学;2010年
2 刘赞群;混凝土硫酸盐侵蚀基本机理研究[D];中南大学;2010年
3 曹健;轴压荷载下干湿循环—硫酸盐侵蚀耦合作用混凝土长期性能[D];北京交通大学;2013年
4 吴银亮;石膏质岩工程地质特性及其对隧道混凝土结构危害机制研究[D];中国地质大学;2013年
5 高礼雄;掺矿物掺合料水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性研究[D];中国建筑材料科学研究院;2005年
6 李长成;水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀破坏及预防措施研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2011年
7 肖佳;水泥—石灰石粉胶凝体系特性研究[D];中南大学;2008年
8 涂鹏;注浆结石体耐久性试验及评估理论研究[D];中南大学;2012年
9 关博文;交变荷载与硫酸盐腐蚀作用下水泥混凝土疲劳损伤机制[D];长安大学;2012年
10 杜应吉;地铁工程混凝土耐久性研究与寿命预测[D];河海大学;2005年
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1 黄子睿;硫酸盐侵蚀下混凝土应力效应数值分析[D];南京理工大学;2014年
2 董宜森;硫酸盐侵蚀环境下混凝土耐久性能试验研究[D];浙江大学;2011年
3 万旭荣;硫酸盐侵蚀环境下的混凝土扩散反应规律研究及数值模拟[D];南京理工大学;2010年
4 吴公勋;基于硫酸盐侵蚀的混凝土基本性能退化规律研究[D];安徽理工大学;2010年
5 牛立聪;荷载与硫酸盐侵蚀耦合作用下硫酸根离子在混凝土中扩散反应规律的数值模拟研究[D];南京理工大学;2012年
6 刘辉;硫酸盐侵蚀与冻融循环双重因素对混凝土耐久性的影响[D];西南交通大学;2013年
7 罗文军;混凝土结构硫酸盐侵蚀病害的水泥基修补材料研究[D];中南大学;2011年
8 宋慧;硫酸盐侵蚀条件下混凝土损伤演化机理及其内膨胀力模型[D];宁波大学;2011年
9 阿里木江·苏拉依曼;掺Ⅱ级粉煤灰高性能混凝土长期抵抗硫酸盐侵蚀性能研究[D];新疆农业大学;2012年
10 严海彬;硫酸盐侵蚀及干湿循环条件下改善混凝土耐久性的措施研究[D];重庆交通大学;2010年
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