荷载作用下道路混凝土硫酸盐腐蚀特性研究

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混凝土硫酸盐侵蚀是危害性较大的一种侵蚀性介质破坏,对路、桥等混凝土结构来讲,除了承受结构物自重作用以外,还要承受频繁的交通荷载重复作用。腐蚀介质与荷载的耦合作用是影响承受动、静荷载混凝土结构耐久性的主要原因之一。腐蚀介质的存在会加速混凝土损伤的积累,而动、静荷载作用也会促进混凝土腐蚀损伤的进一步发展,腐蚀损伤和荷载损伤相互促进并导致混凝土结构物过早破坏,严重降低其耐久性能。因此,混凝土的应力腐蚀和腐蚀疲劳越来越受到科研工作者的普遍重视。论文利用自行设计的应力腐蚀与腐蚀疲劳加载装置,针对道路混凝土分别在硫酸盐腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳作用下进行了试验研究,通过完善的试验设计及试验参数的优化,研究硫酸盐种类(硫酸钠和硫酸镁)、硫酸盐溶液浓度、配合比设计参数(水灰比)、应力水平、腐蚀时间等因素对道路混凝土性能的影响,分析应力腐蚀与腐蚀疲劳作用下道路混凝土物理力学性能的变化规律,探讨荷载作用下道路混凝土应力腐蚀与腐蚀疲劳劣化机理。主要取得了以下成果:(1)道路混凝土的硫酸盐侵蚀过程是一个长期而缓慢的变化过程,但荷载的作用加速了道路混凝土的劣化,按其破坏作用大小为:腐蚀疲劳>应力腐蚀>硫酸盐腐蚀。(2)硫酸盐种类、硫酸盐浓度、应力水平均对荷载-硫酸盐腐蚀作用下道路混凝土性能有明显的影响,硫酸钠腐蚀损伤大于硫酸镁,硫酸盐浓度与应力水平越高,其抗硫酸盐腐蚀性能越差,低水灰比能改善道路混凝土抗硫酸盐腐蚀性能。(3)结合室内试验得出的试验结果,分析荷载作用加速道路混凝土硫酸盐腐蚀破坏的原因,探讨了道路混凝土应力腐蚀与腐蚀疲劳损伤机理。
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