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沙漠砂混凝土抗碳化和抗氯离子渗透性能研究

马荷姣  
【摘要】:致使混凝土构件破坏的主要原因是钢筋腐蚀,而钢筋腐蚀由氯盐、碳化作用引起。砂是混凝土制备不可缺少的组成部分,将沙漠砂替代中砂掺入混凝土中,对降低造价,合理利用新材料,保护环境有重要意义。本文主要研究沙漠砂混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能。设计粉煤灰掺合料混凝土、沙漠砂掺合料混凝土、复掺粉煤灰和沙漠砂掺合料混凝土,分析了粉煤灰和沙漠砂掺量对混凝土抗压强度、抗碳化性能、抗氯离子渗透性能的影响规律。设计四因素三水平正交试验,分析了水胶比、粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率四因素对沙漠砂混凝土的抗压强度、抗碳化性能、抗氯离子渗透性能的影响规律,主要结论如下:1)进行单掺粉煤灰混凝土、单掺沙漠砂混凝土、复掺粉煤灰和沙漠砂混凝土抗碳化性能试验,分析了粉煤灰、沙漠砂对混凝土碳化性能的影响。研究表明:对于单掺粉煤灰混凝土,粉煤灰掺量从0-30%增加,碳化深度不断增大,粉煤灰混凝土抗碳化性能降低;对于单掺沙漠砂混凝土,沙漠砂掺量从0-80%增加,沙漠砂混凝土碳化深度呈先减小后增大趋势,即沙漠砂掺量为20%时沙漠砂混凝土碳化深度最小,抗碳化性能最优;碳化龄期从3d-56d增长,复掺掺合料混凝土碳化深度呈不断上升趋势,抗碳化性能下降;粉煤灰掺量为10%,沙漠砂掺量为20%时,复掺掺合料混凝土碳化深度最小。并建立了 28d复掺掺合料混凝土碳化深度预测模型。2)设计正交试验,进行水胶比、粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率不同沙漠砂混凝土 3d、7d、14d、28d和56d抗碳化性能试验,分析了水胶比、粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土抗碳化性能的影响。研究表明:随着碳化龄期的增加,碳化深度增加,沙漠砂混凝土抗碳化性能降低;碳化3d后各因素对沙漠砂混凝土碳化性能的影响顺序为粉煤灰掺量第一,水胶比第二、砂率第三,沙漠砂替代率第四;碳化7 d、14 d后各因素对沙漠砂混凝土碳化性能的影响顺序为粉煤灰掺量第一,水胶比第二,沙漠砂替代率第三,砂率第四;碳化28 d、56 d后各因素对沙漠砂混凝土碳化性能的影响顺序为水胶比第一,粉煤灰掺量第二,沙漠砂替代率第三,砂率第四。3)进行单掺粉煤灰混凝土、单掺沙漠砂混凝土、复掺粉煤灰和沙漠砂掺合料混凝土抗氯离子渗透试验,分析了粉煤灰、沙漠砂对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。研究表明:对于单掺粉煤灰混凝土,随着粉煤灰掺量0-30%增加,混凝土抗氯离子性能增强;对于单掺沙漠砂混凝土,随着沙漠砂替代率0-80%增加,沙漠砂混凝土抗氯离子性能呈现先增强后减弱趋势,沙漠沙掺量60%时沙漠砂混凝土抗氯离子性能最好;对于复掺粉煤灰和沙漠砂掺合料混凝土,粉煤灰掺量30%,沙漠砂掺量60%时混凝土电通量值、氯离子扩散系数最小,即抗氯离子性能最好。4)设计正交试验,进行水胶比、粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率不同沙漠砂混凝土 28d抗氯离子渗透试验,分析水胶比、粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土 28d抗氯离子渗透性能的影响。研究表明:对于28d龄期沙漠砂混凝土电通量,粉煤灰掺量第一,水胶比第二,砂率第三,沙漠砂替代率第四;随着氯化钠浓度增加,沙漠砂混凝土电通量增大。


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