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新老混凝土中介质迁移性能的研究

作　者: 丁巍巍
导　师: 龙广成
学　校: 中南大学
专　业: 材料学
关键词: 新老混凝土毛细吸附系数电通量电阻率氯离子扩散系数孔隙结构
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着工程结构服役时间的延长,需维修的病害混凝土结构将逐渐增多,如何确保修复后的混凝土结构的耐久性成为相关人员面临的重要课题。本文针对既有混凝土结构修补体系涉及的耐久性问题,通过室内试验,采用毛细吸附性、氯离子渗透性(ASTM C 1202)以及氯离子扩散性等3种试验方法,研究了新老混凝土内介质的迁移特性,分析了水灰比、矿物掺合料、聚丙烯酸酯及界面处理方式等因素对新老混凝土中介质迁移特性的影响,并调查了新老混凝土中介质迁移与其微观结构之间的相关性,建立了新老混凝土与新、老混凝土电阻率、氯离子扩散系数之间相互关系。取得的主要成果如下:(1)无论是新、老混凝土还是新老混凝土,其毛细吸附系数与时间方根之间均存在良好的线性关系,但不同体系的毛细吸附系数存在显著的不同。新老混凝土的毛细吸附系数主要取决于吸水面材料的毛细吸附系数。(2)与新、老混凝土相似,新老混凝土在盐溶液环境下的毛细吸附系数远小于在水环境下的毛细吸附系数。(3)新老混凝土的6h电通量、电阻率主要取决于新、老混凝土各材料的电通量、电阻率以及新老混凝土结合界面的状况。当新混凝土的6h库仑电量不显著大时(如大于4000C),新老混凝土的电通量均小于新、老6h电通量,新老混凝土的电阻率均大于新、老混凝土。采用合适的界面处理方式,能较好地改善新老混凝土的抗氯离子渗透性能。(4)新老混凝土内部游离氯离子含量与由表及里的扩散深度之间均较好地满足S型(Boltzmann)函数关系。降低水灰比、掺用矿物掺合料、采用涂层处理均能有效降低混凝土的氯离子扩散系数。(5)与新、老混凝土相比,新老混凝土的毛细吸附系数、6h电通量、电阻率以及氯离子扩散系数与其孔隙率之间的线性相关性较差。(6)基于理论分析和试验结果,建立了新老混凝土与新、老混凝土电阻率、氯离子扩散系数之间的数学关系式。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-25
  1.1 课题研究背景  9-10
  1.2 研究目的和意义  10-11
  1.3 国内外研究现状  11-22
    1.3.1 氯离子在混凝土中的迁移  11-20
    1.3.2 混凝土渗透性的改善技术途径  20-22
  1.4 存在问题  22-23
  1.5 主要研究内容  23-24
  1.6 技术路线  24-25
第二章试验简介  25-33
  2.1 新老混凝土制作  25-27
    2.1.1 老混凝土  25
    2.1.2 新混凝土  25-26
    2.1.3 新老混凝土试件  26-27
  2.2 试验方法  27-33
    2.2.1 混凝土孔隙率测试  27-28
    2.2.2 混凝土吸水性测试  28-29
    2.2.3 混凝土氯离子渗透性测定(ASTM C 1202法)  29-30
    2.2.4 电阻率测定  30-31
    2.2.5 混凝土内氯离子含量的测试  31
    2.2.6 其他性能测试方法  31-33
第三章新老混凝土的孔结构与劈拉强度  33-41
  3.1 孔结构  33-36
    3.1.1 水灰比的影响  33-34
    3.1.2 矿物掺合料的影响  34-35
    3.1.3 聚丙烯酸酯的影响  35-36
    3.1.4 界面处理的影响  36
  3.2 劈拉强度  36-38
  3.3 劈拉强度与孔隙率的相关性  38-40
  3.4 小结  40-41
第四章新老混凝土的毛细吸附性能  41-55
  4.1 混凝土毛细吸附性的影响因素  42-50
    4.1.1 水灰比的影响  42-44
    4.1.2 矿物掺合料的影响  44-45
    4.1.3 聚丙烯酸酯的影响  45-46
    4.1.4 界面处理的影响  46-47
    4.1.5 试样表面状况的影响  47-49
    4.1.6 新老混凝土体系不同端面的吸水性  49
    4.1.7 表面涂层的影响  49-50
  4.2 不同混凝土试件对盐溶液的吸附性能  50-52
  4.3 毛细吸附性与孔隙率的相关性  52-54
  4.4 小结  54-55
第五章新老混凝土的氯离子渗透性能  55-66
  5.1 混凝土的6h库仑电量  55-60
    5.1.1 水灰比的影响  55-56
    5.1.2 矿物掺合料的影响  56-57
    5.1.3 聚丙烯酸酯乳液的影响  57
    5.1.4 界面处理方式的影响  57-58
    5.1.5 库仑电量与孔隙率的相关性  58-60
  5.2 混凝土的电阻率  60-62
  5.3 新老混凝土电阻率与新、老混凝土电阻率间的关系  62-64
  5.4 小结  64-66
第六章新老混凝土的氯离子扩散性能  66-80
  6.1 自然扩散条件下混凝土中的氯离子分布  66-69
    6.1.1 水灰比的影响  66-67
    6.1.2 矿物掺合料的影响  67
    6.1.3 聚丙烯酸酯的影响  67-68
    6.1.4 界面处理的影响  68
    6.1.5 试件表面状况的影响  68
    6.1.6 表面涂层的影响  68-69
  6.2 新老混凝土中氯离子的扩散模型  69-76
  6.3 扩散系数与孔隙率的相关性  76-77
  6.4 新老混凝土与新、老混凝土氯离子扩散系数间关系  77-78
  6.5 小结  78-80
第七章结论与建议  80-82
  7.1 主要结论  80-81
  7.2 有待进一步研究的问题  81-82
参考文献  82-88
致谢  88-89
攻读学位期间主要的研究成果  89

新老混凝土中介质迁移性能的研究

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