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氯盐和冻融对混凝土破坏特征及机理研究
| 论文题名： | 氯盐和冻融对混凝土破坏特征及机理研究 |
| 关键词： | 水泥混凝土;破坏模式;氯盐融雪剂;冻融机理;结构变化 |
| 摘要： | 为了保证公路在冰雪天气时顺畅通行，常在路面撒除冰盐，通过降低冰点达到融冰化雪的效果。氯盐融雪剂在融冰化雪的同时，给交通基础设施带来腐蚀和冻融破坏，污染周边环境。尽管国内外学者对此已有研究，但仍有许多技术和理论难题有待深入全面的研究。 本文通过试验从三方面研究了氯盐和冻融对混凝土的破坏：①全浸泡或干湿循环条件下氯盐对水泥混凝土的盐胀破坏；②氯盐和冻融双重作用下水泥混凝土的盐冻破坏；③干湿循环或冻融条件下氯盐对沥青混合料的破坏。分别探讨了强度等级、氯盐品种和浓度、循环时间等因素对混凝土性能的影响规律，通过XRD和SEM等微观测试技术，分析混凝土试件的内部产物和微观结构，探讨了氯盐和冻融对混凝土的破坏特征及机理。本文主要结论如下： （1）在全浸泡条件下，混凝土强度随龄期的延长一直处于增长的状态，而在干湿循环条件下，随着龄期的延长，混凝土的强度先增大后减小；在全浸泡条件下氯离子扩散速率大于干湿循环条件下的扩散速率；强度等级较高的C50混凝土的抗氯盐侵蚀性优于C30混凝土；混凝土不同位置处游离氯离子量y与表层距离x呈指数函数关系，关系式为y=a*exp(-x/t)+b。 （2）在盐冻作用下，混凝土表面出现剥蚀或裂纹，随冻融次数的增加，质量损失率不断增大，相对动弹模量不断减小，强度不断降低；强度等级较高的C50混凝土的抗盐冻性优于C30混凝土，能多经受65次冻融循环；掺硅灰和高效型引气剂能明显改善混凝土的抗盐冻性，冻200次后未见明显破坏；混凝土盐冻破坏程度在低浓度（3％-5%）下较大，在高浓度下（20%）破坏程度大大减小。 （3）在3%、10%和20%浓度的氯盐溶液中干湿循环或冻融后，沥青混合料的水稳定性下降，浓度越大，下降程度越小；随干湿循环时间的增加，沥青混合料马歇尔稳定度降低，流值增大，马歇尔模数减小；随冻融循环时间的延长，沥青混合料的冻融劈裂强度比不断下降。 （4）在3%、10%和20%浓度的氯盐溶液中冻融后，沥青混合料低温稳定性降低，浓度越大，降低程度越小；随冻融次数的增加，沥青混合料抗弯拉劈裂强度、最大弯拉应变下降，弯曲劲度模量不断增大。 （5）氯盐融雪剂对混凝土的破坏特征主要表现为混凝土表层剥落及开裂，且有白色晶体析出，是氯盐结晶腐蚀、温度效应、氯盐与水泥水化产物发生化学反应以及碱集料反应等的综合结果。 |
| 作者： | 吴泽媚 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 高培伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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