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主题:氯离子论文写作 时间:2023-12-22

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摘 要:文章进行了混凝土浸泡腐蚀和加速碳化试验,由碳化深度和抗压强的变化,分析了氯离子侵蚀对碳化深度的影响.结果发现,氯离子侵蚀后的混凝土试件,在加速碳化过程中,初期出现碳化延迟现象,随碳化时间增加,碳化速率加剧.

关键词:氯离子侵蚀;碳化;抗压强度;抗碳化性能

1概述

本文基于钢纤维混凝土和粉煤灰混凝土混凝土,进行了浸泡腐蚀和加速碳化试验,分析混凝土在氯盐腐蚀的后碳化过程对碳化深度和抗压强度的影响.试验数据和规律对于长期在氯盐腐蚀环境下服役的混凝土结构,如沿海混凝土建筑物和目前兴起的以海砂盐代替河沙的混凝土来说,很有参考价值.

1.1试验材料

采用试件尺寸为100mm×100mm×100mm的混凝土试块.本次实验所用水泥为普通硅酸盐42.5级水泥,细骨料为天然河沙,粗骨料为5~20mm连续级配的碎石,水为普通自来水,外加剂为FDN-1奈系高效减水剂,掺合料为 粉煤灰.

粉煤灰混凝土水胶比为0.39,减水率按20%计算,粉煤灰掺料是砂的30%.

钢纤维混凝土中钢纤维采用浙江博恩钢纤维,铣削型,长径比34,每立方米约400~430根.

采用机械搅拌方法,钢模振动成型,20±5℃静置24h拆模.

1.2试验设备和方法

1.2.1加速腐蚀试验.混凝土试件在标准条件下(20±3℃,相对湿度90%~98%)养护28d后,取出用清水冲洗.然后将试件放入浓度3.5%的NaCl 溶液中浸泡,每3个试件为组.

1.2.2加速碳化实验.碳化仪器采用天津市北辰建工试验仪器厂研制的混凝土碳化试验箱,箱内CO2浓度保持在(20±3)%,相对湿度控制在(70±5)%,温度控制在(20±5)℃.每3 个试件为组,碳化龄期见表2.

1.2.3抗压试验.混凝土立方体抗压强度采用JYE -200A液压式建材压力试验机进行测试,最大可施加荷载为2000kg.试验根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002),选择和试件在模板内时的两个相对面作为试验时的受力面,使两个受力面相互平行并且和中轴线垂直.选用力控制方式,加载速度为0.5MPa/s.试验时将试验试块放在试验机原形底座中心位置,确保试块中轴线和试验机的压力线重合,调整横梁的上下位置,使压力机的压力端接触试块.开始加载,直到试件被坏,记录数据.

1.2.4碳化深度测试方法.本试验中采用酚酞酒精溶液测定混凝土的碳化深度.浓度为l%的酚酞酒精溶液,以PH-9为分界线,已碳化区为无色,未碳化区为粉红色,该方法仅能测试完全碳化的深度,是一种定性指示剂.

1.3试验方案设置

不同试件在不同试验环境下的分配.试验设置了钢纤维和粉煤灰的对照及清水和氯盐溶液的对照,具体试验安排见表1.

表1试件品种和试验环境安排

品种浸泡溶液浸泡时间/d碳化时间/d

钢纤维/粉煤灰清水/3%的氯化钠溶液600

3

7

14

28

2结果和分析

对试件经氯盐充分浸泡但还未破坏的情况下(浸泡60天后)混凝土力学强度随碳化时间增加的变化情况进行了试验,取碳化深度试验数据,并绘制图1、图2.

图 1图 2

结果显示,碳化初期,清水浸泡的混凝土的碳化缓慢进行,而氯离子腐蚀的混凝土发生碳化延迟或碳化作用微弱,在碳化3天后测得碳化深度依旧为0,抗碳化性能增强.分析原因可能是氯离子浸泡过程的腐蚀产物细化了混凝土的孔隙结构,阻碍CO2进入,导致碳化过程极其微弱.可见氯离子的腐蚀在一定程度上提高了混凝土的抗碳化性能.

在后续的碳化过程中(7d-28d),氯离子腐蚀的混凝土的碳化速率明显较大,说明氯离子侵蚀对碳化产生了促进作用.从化学反应上分析,碳化前,腐蚀产物均匀分布于腐蚀区域,当二氧化碳扩散到混凝土表面发生碳化反应时会释放氯离子溶解于孔溶液中通过浓度扩散作用迁移到未碳化区,并在该区域重新形成腐蚀产物,二氧化碳扩散到该区域发生碳化作用时发生分解作用,这样随着碳化和盐生成的循环过程,碳化锋面逐渐向混凝土内部发展,因此加剧了混凝土的碳化速度.

这个过程中氯离子侵蚀促使碳化加速,同时,碳化过程会释放结合氯离子导致氯离子浓度局部峰值,加速氯离子渗透,造成氯离子的深入侵蚀,会使得混凝土发生严重局部腐蚀破坏,导致混凝土抗压强度降低.

对比图1 和图2 中的碳化深度数值,在同样的试验环境下,钢纤维混凝土的抗碳化性能显著优越于粉煤灰混凝土.

3结论

(1)氯盐侵蚀对碳化作用先抑制后促进,主要表现在促进方面;(2)钢纤维混凝土抗碳化性能显著优越于粉煤灰混凝土.

参考文献

[1] 田野,宋显锐.氯离子对混凝土结构的侵蚀作用[J].河南建材, 2010(1):13-14.

[2] 许晨,王传坤,金伟良.混凝土中氯离子侵蚀和碳化的相互影响[J].建筑材料学报,2011(6):376-380.

基金项目:本试验为郑州大学全国大学生创新创业训练计划资助项目.

作者简介:徐铭(1993- ),男,江苏东海人,郑州大学水利水电工程201 本科生;别聪颖(1992- ),女,湖北宜昌人,郑州大学水利水电工程201 本科生;李志伟(1992- ),男,山东济南人,郑州大学水利水电工程201 本科生;张力方(1994- ),河北保定人,郑州大学水利水电工程201 本科生.

结论:关于本文可作为氯离子方面的大学硕士与本科毕业论文氯离子对人体的危害论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。

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