聚丙烯纤维粉煤灰混凝土抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

摘要

硫酸盐侵蚀降低混凝土强度，容易造成混凝土结构失效。在混凝土中掺加适量的粉煤灰可以减少水泥用量，增强混凝土的力学性能，提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。试验研究了聚丙烯纤维掺量为1kg/m3情况下，粉煤灰掺量分别为0、15％、30％，侵蚀状态分别为自然浸泡和干湿循环浸泡，硫酸盐侵蚀时间分别为1个月、2个月、3个月、4个月、5个月的聚丙烯纤维混凝土基本力学性能以及硫酸盐侵蚀时间分别为1d、14d、28d时的质量损失和强度损失。
　　不同侵蚀状态下基本力学性能试验结果表明，硫酸盐侵蚀聚丙烯纤维混凝土的强度总体呈下降趋势。粉煤灰掺量为15％时，在硫酸盐自然浸泡侵蚀状态下，侵蚀了1个月、2个月、3个月、4个月、5个月的聚丙烯纤维混凝土强度相比于未掺加粉煤灰的混凝土强度分别降低了2.3％、3.2％、19.4％、13.8％、25.6％;干湿循环侵蚀状态下，相比于未掺加粉煤灰混凝土试件分别降低了-6.91％、1.50％、2.40％、5.26％、6.01％。试验结果同时表明，当粉煤灰掺量为15％时，混凝土强度最大，即抗硫酸盐侵蚀性能最佳。
　　质量损失和强度损失试验结果表明，硫酸盐侵蚀聚丙烯纤维混凝土试件的质量和拉压强度呈下降趋势，混凝土试件受侵蚀后的整体质量逐渐减少，强度下降，耐久性能降低。粉煤灰掺量为15％时，硫酸盐侵蚀聚丙烯纤维混凝土试件在1d、14d、28d时的质量分别为2.8655kg、2.38275kg、2.37950kg，抗压强度为60.3MPa、55.7MPa、55.4MPa，劈裂抗拉强度分别为4.27MPa、3.94MPa、3.83MPa，相比于粉煤灰掺量为0和30％的混凝土试件强度更大。
　　混凝土结构内部掺加粉煤灰不仅提高试件强度，抗硫酸盐侵蚀性能也会得到提升并能满足其耐久性，节能环保，为工程应用提供试验数据。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 工程背景和研究意义

1．1．1 工程背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 聚丙烯纤维混凝土的国内外研究现状

1．2．2 粉煤灰混凝土的国内外研究现状

1．2．3 混凝土的硫酸盐自然浸泡与干湿循环侵蚀国内外研究现状

1．3 论文研究的目的、内容和方法

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

1．3．3 研究方法

2 硫酸盐对混凝土的侵蚀机理

2．1 侵蚀反应影响因素分析

2．2 硫酸盐的侵蚀反应机理

2．3 硫酸盐侵蚀反应机理分析

2．3．1 物理与化学破坏作用反应机理分析

2．3．3 干湿循环侵蚀反应机理分析

2．3．4 干湿循环与自然浸泡试验比较

2．4 小结

3 聚丙烯纤维混凝土试验设计和方法

3．1 试验材料

3．2 试验配合比设计

3．2．1 初步配合比

3．2．2 试验配合比

3．3 试验内容

3．4 试件制作及养护

3．5 主要试验仪器设备

3．5．1 试件制作设备

3．5．2 硫酸盐侵蚀设备

3．5．3 力学性能试验设备

4 粉煤灰掺量对聚丙烯纤维混凝土抗硫酸盐侵蚀力学性能试验研究

4．1 硫酸盐侵蚀混凝土试件的表观现象

4．2 抗压强度试验

4．2．1 抗压强度试验方法

4．2．2 抗压强度试验试件破坏形态

4．2．3 自然浸泡侵蚀环境下的混凝土抗压强度试验结果及分析

4．2．4 干湿循环侵蚀环境下混凝土试件的抗压强度试验结果及分析

4．3 劈裂抗拉强度试验

4．3．2 劈裂抗拉强度试验试件破坏形态

4．3．3 劈裂抗拉强度试验结果及分析

4．4 本章小结

5 混凝土质量损失与强度损失试验

5．1 质量损失与强度损失试验方法

5．2 质量损失与强度损失试验结果及分析

5．2．1 质量损失试验结果及分析

5．2．2 强度损失试验结果及分析

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果