对经受硫酸镁溶液长期浸 泡腐蚀后 的石灰石复合矿物掺合料混凝土 梁进行 了抗弯承载 力试验 ,对比分 析 了不 同浸泡环境下混凝土 梁的腐蚀 情况、抗 弯性 能、变形特征和破坏形 态。试验结果表明 ,石灰 石复合矿 物掺 合料 混凝土梁在 室外环境 下采 用 lO%硫酸镁 溶液浸泡 300d后 ,发 生 了以石 膏结晶侵蚀 为主导的破 坏 ,与在水 中浸 泡的 混凝土 梁相 比,浸 泡在硫 酸镁溶液 中的混凝土 梁的抗 弯性能稍有 下降 ,开裂荷 载和极 限荷 载略 有降低 ,裂缝扩展 速 度稍 快 ,破坏 时的挠 度和延性有所 降低 ,混凝土梁在受力过程 中乒截 面应 变符合平截 面假 定。 关键 词 :硫 酸 盐侵 蚀 ;石 灰 石 粉 ;抗 弯性 能 ;开 裂 荷 栽 ;极 限荷 栽 Abstract:Theflexuralbehavioroflimestonecompound mineraladmixtureconcretebeam eroded by magnesium sul- fatesolution atlong—term period wasstudied,andthe corrosion degree,flexuralbehavior,deformationfeaturesand failure mode ofconcrete beamsin differentenvironmentwere analyzed.Testresultsshow thatthelimestone compound mineral admixture concrete beam submerged in 10% magnesium sulfate solution after300d in outdoor environmentis broken mainlybecauseofgypsum crystallization erosion.Comparedwiththeconcretebeam submerged in water,flexuralbehavior, crackingload and uhimateloadoftheformerbeam decrease slightly,thecrack propagation speedgrowsfastaswellasthe deflectionand ductilityofthefailurebeamsdecrease.Thecrosssection strainofconcretebeam isaccordwithplanesec— tion assumptionduringtheloadingprocess. Key words:Sulfateattack;Limestonepowder;Flexuralbehavior;Crackingload;Ultimateload 中图分类号 :TU375.1 文献标识码 :A 文章 编号 :1000—4637(2015)01—61—04 0 前 言硫 酸 盐侵 蚀 是 影 响 混 凝 土结 构 耐 久 性 的一 个 重 要方 面 ,是 混 凝 土 化学 侵 蚀 中最 广 泛 和最 普 通 的 形 式 。硫 酸 盐 会 与水 泥 的 水化 产 物 发 生化 学 反 应 , 对 混 凝 土 产 生膨 胀 的破 坏作 用 ,是 典 型 的膨 胀性 侵 蚀【”。目前 ,石灰石粉作为掺合料的混凝土被广泛的 开 发 与利 用 ,而制 约 石灰 石 粉 混 凝 土使 用 的一 个 重 要 因 素在 于 碳 硫硅 钙 石 的 形成 ,过 去 有 资料 表 明 , 硫 酸 盐 与混 凝 土或 砂 浆 中的 碳 酸 盐 和 水 化 硅 酸 钙 反 应会 生 成 无 胶 结作 用 的 碳硫 硅 钙 石 ,且 随着 水 化 硅酸钙的不断消耗 ,胶凝材料逐渐变成 “泥质”。碳 硫 硅 钙 石 型硫 酸 盐 侵蚀 是 一 种 特 殊 的硫 酸 盐 侵 蚀 破坏形式 ,其破坏 作用 比传统硫酸盐侵蚀更 为严 重 ,碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀主要发生在低温 、高 湿 、高浓度 so?一、充足 的 CO32-和水环境条件下 ,而 基金项 目 :国家 自然科 学基 金项 目(51208171);河 北省科 技 支撑计划项 目(13273809);河北 省高等学校科学技术 研究项 目 (ZD2014021);河 北省 大 学 生创 新 创业 训 练 计划 项 目 (2O13l0081041)。 CO32-主要 来 自于 混凝 土 中的石 灰 石集 料 、石 灰 石 粉 填料 或石 灰石 硅 酸盐 水泥 。硫 酸镁侵 蚀是 所 有硫 酸 盐类侵蚀 中危 害性最大的一种 ,且 Mg2有利 于碳硫 硅 钙石 的形 成 和生 长 ,是 加 速碳 硫 硅 钙石 型硫 酸 盐 侵蚀 的一 种催 化 剂[2-51。 钢 筋 混 凝 土构 筑 物 在 复 杂 环 境 条 件 下会 受 到 侵 蚀 ,一 般 认 为有 害成 分 会 先 后腐 蚀 混 凝 土 和 钢 筋 ,达 到 一定 程 度后 将 影 响 钢筋 混 凝 土结 构 的承 载 力 和耐 久 性 ,最 终还 将 导 致混 凝 土 结 构 的破 坏 。多 年来 ,人们对此进行 了大量 的研究 ,但多数工作是 探讨侵蚀钢筋混凝土结构后造成 的钢筋 锈蚀的机 理 以及 混 凝 土结 构 物 的 防护 上嘲。本 文采 用 人 工 配 制硫酸镁溶液对现浇石灰石 复合矿物掺 合料混凝 土 梁进 行 长期 浸 泡 的 方法 ,对 硫 酸 盐 环境 下 钢筋 混 凝 土梁 的抗 弯性 能进 行研 究 。 1 原 材料 与试 验 梁 的制作 1.1 试验 原 材料 P·O42.5水 泥 ,其性 能 指标 见表 1;粉 煤 灰 细度 (451xm筛余 )为 15%,需水量 比 118%,其化学成分
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