碳酸钙晶须对风积沙混凝土力学及耐久性能的影响研究

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:andywu2009
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为了在内蒙古西部沙区建设过程中有效地降低成本、就地取材,我们可以利用沙漠地区丰富的风积沙资源制备工程所需的混凝土材料。本试验采用60%风积沙等质量替换河砂,并掺入不同掺量碳酸钙晶须来分析获得晶须增韧风积沙混凝土的最佳碳酸钙晶须掺量,开展碳酸钙晶须对风积沙混凝土增强、增韧机理方面的研究,建立晶须增韧风积沙混凝土强度随龄期变化的数学模型。依托盐溶液冻融循环破坏试验研究结果探究晶须增韧风积沙混凝土的耐久性变化规律,建立晶须增韧风积沙混凝土在盐溶液冻融破坏作用下的耐久性寿命评估模型,为风积沙在内蒙古西部沙区的工程实际应用方面提供科学依据。试验分析可以得到以下结论:(1)通过抗压强度、劈裂抗拉强度试验、核磁共振试验和扫描电镜试验,可以发现碳酸钙晶须对风积沙混凝土早期龄期强度提升效果明显,碳酸钙晶须能够改善风积沙混凝土内部孔隙结构,增强力学性能,综合力学性能最佳的晶须掺量是0.15%,且强度-龄期模型与试验数据吻合度较高,为实际工程应用提供有力依据。(2)选取综合力学性能最佳的晶须组(F60J15)与基准组(F60J0)进行氯盐冻融试验,可以发现随着氯盐溶液浓度的增加,2组风积沙混凝土所受到的损伤劣化也越强,而晶须组因掺入适量碳酸钙晶须得到了孔隙结构的改善,晶须组的氯离子最大侵蚀深度低于基准组。通过扫描电镜试验观测到冻融循环200次后2组风积沙混凝土内部孔隙结构,晶须组的内部破坏程度明显小于基准组,所以晶须组在氯盐中表现出更好的抗冻性。(3)同样选取力学性能最佳的晶须组与基准组进行硫酸盐冻融试验,可以发现随着硫酸盐溶液浓度的增加,2组风积沙混凝土所受到的损伤劣化也在增强,但相较于氯盐溶液,硫酸盐溶液的破坏较低,且晶须组也比基准组在硫酸盐溶液中表现出更好的抗冻性。(4)选取相同试验组进行复合盐冻融试验,可以发现并不是盐溶液浓度越高,对风积沙混凝土的破坏就越强。由于复合盐中硫酸盐的存在,它在一定程度上抑制了氯盐的破坏,从而降低混凝土整体的破坏,20倍复合盐溶液表现出更强的破坏性。通过XRD对试验组测试后发现复合盐溶液中硫酸盐的侵入增强,且晶须组也表现出更好的复合盐抗冻性。并利用模型对损伤最严重的3种工况下的试验组进行寿命预测。
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