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处于自然潮差环境下,由于氯离子侵蚀等环境因素作用,水泥基材料及结构将引起耐久性的破坏。水泥基材料耐久性的失效是一个长期且复杂的过程;在这个缓慢的过程中,水泥基材料的宏观渗透性和微观结构参数均具有时变性,这种时变性影响水泥基材料的耐久寿命。因此,研究水泥基材料在潮差环境下的渗透性和微观结构参数的时变规律具有重要意义。 本文在已有研究的基础上,设计并完成了在人工大气气候环境下模拟水泥基材料的较长时间的加速暴露试验,并采用压汞法和核磁共振法测试了不同暴露时间后的混凝土的微观结构参数,并分析了其演化过程。 本文的主要工作内容和成果: 1.完成了长达400d的人工气候模拟潮差环境下掺合料混凝土和水泥砂浆的氯离子暴露试验,测试了不同暴露时间后掺合料混凝土和水泥砂浆中的自由氯离子浓度;研究了长期暴露于干湿循环环境下掺合料对混凝土及水胶比和掺合料对水泥砂浆氯离子渗透性的影响,分别并建立了掺合料混凝土和水泥砂浆的氯离子扩散系数时变模型;结果表明,在长期的模拟干湿循环状态下分别得到的混凝土和水泥砂浆的氯离子扩散性能时变模型,均能较好地反映该环境条件下混凝土和水泥砂浆扩散性能的衰减过程;掺合料可有效地降低混凝土和水泥砂浆的扩散性,但不同种类的掺合料的影响不同;水胶比对水泥砂浆的扩散性具有重要影响。 2.基于相似理论,分析了掺合料混凝土和水泥砂浆在模拟潮差环境与自然潮差环境下侵蚀参数的相似性,分别得到了掺合料混凝土和水泥砂浆在两种环境下氯离子扩散系数的统一时变模型。结果表明,在模拟潮差环境与自然潮差环境下得到的侵蚀参数的具有相似性,且模拟潮差环境具有加速侵蚀的效果。 3.采用压汞法和核磁共振法测试了不同暴露时间后掺合料混凝土的内部孔隙特征,研究了掺合料混凝土的扩散性能与孔隙特征参数的关系。结果表明,两种测试方法获得的掺合料混凝土的孔隙特征参数均具有时变性,且这些时变性与掺合料混凝土的氯离子扩散系数时变性之间是相关的。 4.对采用压汞法和核磁共振法测得的孔隙结构参数进行比较,并从测试原理、测试范围和试样处理方式的角度分析了测试结果不同的原因。结果表明,两种测试结果存在数值上相异,但变化趋势相似。