西部环境下纤维混凝土耐侵蚀性研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:riugrur
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我国西部存在广泛的盐渍土区域,盐渍土土体中含有大量易溶盐,对当地的混凝土建筑基体有严重的侵蚀效果,且西部地区海拔高,昼夜温差较大,恶劣的气候环境会加剧盐的侵蚀速率,导致混凝土建筑达不到正常服役寿命而提前损坏。纤维混凝土作为应用广泛的高性能混凝土,对西北地区发展建设起着重要作用,因此研究纤维混凝土在西部环境下的退化规律和服役周期很有必要性。本文参考西部盐湖地区盐渍土中的主要腐蚀离子成分,设计了盐侵蚀单因素下的纤维混凝土长期立式半浸泡试验和盐侵蚀-冻融循环双因素的纤维混凝土盐冻试验。通过观察混凝土试件的宏观和微观形貌,分析试件相对动弹性模量、质量损失、抗折强度、抗压强度和损伤层厚度等耐久性参数的变化研究不同掺量纤维混凝土在不同影响因素下的损伤劣化规律。最后以概率分析的方法建立起纤维混凝土在不同因素下基于概率分析的寿命预测模型。通过本文的研究分析主要得出以下结论:(1)通过对比氯盐溶液、硫酸盐溶液和复合溶液半浸泡下四组混凝土的损伤规律,发现试件空气与溶液交界处吸附区损伤最严重,氯盐浸泡环境对混凝土损伤较小,硫酸盐溶液对混凝土侵蚀能力较强,当氯盐和硫酸盐同时存在时,氯盐能起到抑制硫酸盐侵蚀的作用。(2)对比单掺玄武岩纤维、单掺钢纤维和混掺钢-玄武岩纤维混凝土在盐浸环境下的表现,发现玄武岩纤维对盐溶液半浸泡环境下混凝土结构损伤和质量剥蚀抑制效果较好;钢纤维能大幅提高混凝土初始抗折强度,但对混凝土耐侵蚀性提升效果一般;钢纤维和玄武岩纤维混掺时能发挥正协同效应,有效提升混凝土强度和耐侵蚀性。(3)对比纤维混凝土单一冻融循环因素和盐侵蚀-冻融循环耦合作用下的损伤规律,发现高浓度盐降低了溶液的冰点,延缓了混凝土的冻融破坏速度。(4)盐浸-冻融循环双因素环境下纤维的掺入能有效提高混凝土的耐久性,冻融试验前期玄武岩纤维抑制混凝土损伤效果较好,随试验进行,钢纤维则能发挥更大作用,同时含有两种纤维的混杂纤维混凝土对混凝土耐久性提升效果最好。(5)基于概率分析方法建立了纤维混凝土不同侵蚀环境下的可靠度寿命预测模型,发现以Wiener随机过程建立的寿命预测模型能有效反映纤维混凝土在单一盐浸作用下的退化规律,基于Weibull分布的可靠度预测模型能有效反映纤维混凝土在盐浸-冻融循环作用下的退化规律,对实际工程有较高参考价值。
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