海洋环境下剑麻纤维混凝土抗侵蚀试验研究

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发布时间：2021-09-16

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海洋环境下剑麻纤维混凝土抗侵蚀试验研究
包惠明。赵学文。熊鑫，潘科，虞梦泽。李尚
(桂林理工大学土木与建筑工程学院，广西桂林541004)
摘要：通过对不同掺量剑麻纤维混凝土在海洋环境下进行耐腐蚀性试验，得出了不同掺量剑麻纤维增强基剑麻纤维混凝土复合材料
的耐腐蚀性的变化规律，在此基础上提出了不同剑麻掺量剑麻纤维混凝土的抗压强度耐蚀系数，并探索最佳剑麻纤维的掺量范围，为进
一步研究剑麻纤维增强基复合材料的抗腐蚀性能及应用提供参考。
关键词：海洋环境；剑麻纤维；混凝土；耐蚀系数
中图分类号： TU528．572 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)06—0023—02
Study of sisal fiber concrete。S anti-erosion property in marine environment
BAO Hui-ming，ZHAO Xue—wen，XIONGXin，PANKe，YUMeng-ze，LIShang
(College ofCivil and Construction Engineering，Guilin University ofTechnology，Guilin 541004，China)
Abstract： Through the corrosion resistance experiments of diferent levels of sisal fiber cement coner~e in marine environment，we found the
diferent dosage ofsisal fiber-reinforced composite material’S corrosion resistance variation，on the basis ofit，we proposed the sisal ash concrc~’s
resist corrosion factor of compressive strength of diferent dosage of sisal fiber and studied the best dosage range of sisal fiber．For the in·depth
study ofthe sisal fiber reinforced composite’S anti—erosion properties and applications provide a reference．
Key words： marine environment；sisal fiber；concrete；coeficient ofresist corrosion
0 引言
在混凝土中掺入纤维是混凝土改性的一个热点方向之一，
目前国内外掺人的纤维种类主要为人工纤维和矿物纤维。但人
工纤维和矿物纤维均不具备绿色、环保、经济等特性。剑麻纤维
是众多植物纤维中的一种，与其他植物纤维相比，除具有质地
坚硬、富有弹性、拉伸强度高、耐摩擦、耐低温等特点之外，还具
有纤维长、色泽洁白、耐海水腐蚀等诸多特性。本试验主要对不
同掺量的剑麻纤维混凝土耐海水腐蚀性进行研究，从而探索出
剑麻纤维掺量与混凝土耐腐蚀性能的关系，为剑麻纤维混凝土
的应用提供理论依据。
1 剑麻纤维混凝土受海水腐蚀机理分析
混凝土结构长期处在腐蚀环境中，会使腐蚀介质能够渗透
到混凝土内部并与混凝土组分发生复杂的物理、化学变化，造
成混凝土材料特性的改变而引起其物理力学性能发生变化⋯。
金伟良，赵羽习回发现无机盐对剑麻纤维混凝土的腐蚀，一般会
导致剑麻纤维混凝土强度在腐蚀初期会增长，腐蚀后期强度下
降。海洋环境对混凝土的腐蚀机理十分复杂，因为海水的成分
复杂多变，主要为盐卤物质和微量元素，主要化学成分为氯离
子、钠离子、镁离子、硫酸根离子、钙离子等，呈碱性。由于无机
盐在混凝土孔隙内逐渐积聚需要～个过程，在这种过程发展的
过程中，腐蚀造成的结晶物在初始阶段比较少，混凝土内部的
孔隙和微裂纹会被这些结晶物填充而使得混凝土变得密实，这
时混凝土的强度会比侵蚀前的混凝土强度高，当结晶物继续生
成，其体积超过了混凝土内部孔隙的容量时，结晶物就会产生
对孔隙壁的膨胀作用，由于混凝土的抗拉强度低，当膨胀力超
过混凝土抗拉强度时，孔隙就会在膨胀力作用下扩展，从而破
坏混凝土内部微观组织结构，扩大的孑L隙造成了混凝土损伤的
增加，使混凝土在受力时，表现为强度的下降。
2 剑麻纤维混凝土海水侵蚀试验
本次试验采用的剑麻纤维长度为10 mm左右，用浓度为
1％NaOH溶液浸泡剑麻纤维30 min，除去表面的果胶及杂质后，
用清水洗净、自然风干。为了探讨不同掺量下剑麻纤维对}昆凝土
结构的耐久性影响，本次试验配合比参照JGJ 55-2000(普通
混凝土配合比设计规程》，分别掺入0、2．0、3．0、4．5、6．0 kg／m，剑
麻纤维，混凝土设计强度为C40，试件尺寸为150 mmxl50 mmx
150 inln，其设计配合比如表1。
表1 混凝土试验配合比
试验依照现行普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法
标准，抗硫酸盐侵蚀试验进行模仿【3]，用海水代替硫酸盐溶液进
行侵蚀试验，试件在养护至28 d龄期后，将需要进行干湿循环
的试件取出，擦干表面水分，放入(80+5)℃烘箱中烘48 h，然后
开始对试件进行干湿循环试验，放人海水溶液中浸泡(15+0．5)h，