海洋水下区喷射混凝土中氯离子扩散性能研究.pdf
《海洋水下区喷射混凝土中氯离子扩散性能研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《海洋水下区喷射混凝土中氯离子扩散性能研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2 0 1 4年 第 1 2期 ( 总 第 3 0 2期 ) 混 凝 土 N u mb e r 1 2 i n 2 0 1 4 ( T o t a l No 3 0 2 ) Co nc r e t e 理论研究 THE0RETI CAL RESEARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 8 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 4 1 2 0 0 5 海洋水下区喷射混凝土中氯离子扩散性能研究 周宇 。牛荻涛 。王家滨 ( 西安建筑科技大学 土木工程学院,陕西 西安 7 1 0 0 5 5 ) 摘要 : 喷射混凝土结构是隧道支护 的重要组成部分 。 位于海洋环境 中
2、的隧道工程 , 势必遭受氯离子的侵蚀。 采用室内浸泡的方 法模拟海洋水下环境 , 以喷射混凝土与普通混凝土中氯离子扩散性能差异为核心 , 主要研究混凝土施工方式对混凝土中氯离子扩散 性能的影响。 试验结果表明: 施工方式对混凝土的抗氯离子渗透性能影响显著。 相对于普通混凝土, 喷射混凝土毛细吸附区深度略 大 , 氯离子浓度峰值约为普通混凝土的 2 5 1 倍 , 氯离子扩散速率较大。 加入钢纤维后 , 喷射 昆 凝土抗氯离子渗透性能有所提高。 运用 r i c k 第二定律对喷射混凝土中氯离子含量进行非线性拟合, 具有 良好相关性, 并初步建立了喷射混凝土与普通混凝土氯离子扩散系 数的关系。
3、关键词: 海洋水下区;喷射混凝土;氯离子 ;氯离子扩散系数 中图分类号: T U 5 2 8 0 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 1 2 0 0 1 4 0 4 Exper i ment al r e se ar c h on chl or i de i on er os i on of sho t c r et i n t he m a r i ne unde r w a t e r ar e a ZHOU Yu , N1 U Di t a o, WANG J i a b i n ( S c h o o l o f C i v i
4、 l E n g i n e e r i n g, Xi a nUn i v e r s i tyo f Ar c h i t e c t u r e a n dT e c h n o l o g y , Xi a n 7 1 0 0 5 5 , C h i n a ) A b s t r a c t : S p r a y e d c o n c r e t e s t r u c t u r e i s an i mp o r t a n t p a r t o f t u n n e l s u p p o r t L o c a t e d i n t h e ma ri n e e
5、n v i r o n m e n t n n e l p r o j e c t i s b o u n d t o s u ffe r t h e e r o s i on of c hl o rid e i o n s Ame t h o d t o s i mu l a t e the i nd o o r s o a ki n g un d e r wa t e r ma r i n e e n v i r o n me n t t o s p r a y c o n c r e t e c h l o r i d e i on d i s i o n p e r f o r ma
6、n c e di f f e r e nc e wi t h o r d i n a r y c o nc r e t e c o r e c o nc r e t e Wa y a ffe c t t he ma i n c h l o r i d e d i f f us i o n o f c o n c r e t e pe r f o r ma nc e T he t e s t r e s ul t s s h o w t h a t c o n s t r uc t i o n me t h od s o n the p e r f o r ma nc e o f c o n c
7、 r e t e r e s i s t a n c e t o c h l o r i d e i o n p e n e t r a t i o n s i g ni fic a nt l yCo mp a r e d t o o r d i n a r y c o n c r e t e , s h o t c r e t e d e p t h s l i 曲t l y l a r g e r c a p i l l a r y a d s o r p t i o n z o n e , t h e c h l o ri d e i o n c o n c e n t r a t i
8、o n p e a k o f a b o u t 2 5 1 t i me s t h a t o f o r d i na r y c o nc r e t e, the l a r g e r c hl o rid e i o n d i f f us i o n r a t e Af t e r the a dd i t i o n o f s t e e l fib e r s , s p r a ye d c o n c r e r e s i s t a n c e t o c h l o r i d e i o n pe ne - t r a t i on i n c r e
9、a s e d Fi c k S s e c o n d l a w o n t he u s e o f s p r a y e d c o n c r e i n c h l o rid e i o n c o nt e n t i n n o n l i n e a r fit t i ng, wi th g o o d c o r r e l a t i o n, an d t he i ni t i a l e s t a b l i s h me nt o f the s p r a y e d c o nc r e t e an d o r d i na r y c o nc r
10、 e t e c hl o ride i o n d i f f u s i o n c oe m c i e n t o f r e l a t i o n s h i p Ke y w or ds: ma r i n e un de r wa t e r a r e a ; s ho t c r e t e; c hl o r i de ; c h l o r i d e d i f f u s i on c o e ffic i e n t 0 引言 我国海域辽阔, 大规模的基本建设都集中在沿海地 区, 随着杭州湾跨海大桥 、 珠港澳跨海大桥 、 青 岛胶州湾海底隧 道 、 厦门东通道海
11、底隧道 等 大型混凝土工程的开工建设 , 海 工混凝 土结构耐久性 问题受到了越来越多的关注。 同时 , 喷 射混凝土单层衬砌施工技术逐渐被引入隧道工程建设 中。 喷射混凝土翻 是借助喷射机械, 利用压缩空气或其他 动力 , 将按定 比例配合的拌合料通过管道输送并 以高速 喷射到受喷面( 岩石壁面 、 模板 、 旧建筑物 ) 上凝结硬化而 成的一种混凝 土 , 由于施工工艺和成型条件有别于普通混 凝土 , 导致其密实性有较大差异 。 海底 隧道衬砌结构处在十分严酷的海洋环境中 , 由于 施工裂缝和采用地下排导的方式施工 , 喷射混凝土将 面临 含有高腐蚀离子 ( e l 一 , S 0 等 )
12、 地下水的直接腐蚀 , 围岩 中 也含有与地下水反应的化学矿物质及其组合, 最终以地下 水渗流的方式作用并腐蚀衬砌的后背_3 1 。 海水在经覆盖层 岩体渗透过程 中 , 携带 了岩体 中的部分氯 离子 , 致使到达 衬砌结构表 面的海水 中氯离子含量 升高 4 1 , 进而衬砌结构 表面将遭受氯离子侵蚀 , 导致结构失效。 近些年 , 国内外学者针对 喷射混凝土抗氯离子侵蚀进 行 了一些室内加速试验和现场暴露试验 , 指 出喷射混凝土 表现 出良好 的耐腐蚀性 。 杨雷等嘲 认为粉煤灰取代水泥能 较大幅度降低轻质喷射混凝土氯离子扩散系数, 提高混凝 土的抗氯离子渗透性能; 当粉煤灰掺量为 3
13、 0 左右时, 降低 抗氯 离子渗透系数效果显著 。 武卫平等同 通过室 内试验研 究发现同时掺加 1 5 矿粉和 8 硅粉的叠加效应可以明显 提高 喷射混凝土 的抗氯离子性能 。 刘新荣 7 1 等 的研究结果 收稿 日期 :2 0 1 4 - 0 6 1 5 基金 项 目:国家 自然科学基金 ( 5 1 2 7 8 4 0 3 ) ; 教育部长江学者和创新团队发展计J t ( I R T1 3 0 8 9 ) 1 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表明, 在喷射混凝土中加入钢纤维 , 其抗拉 、 抗弯和抗渗水性 能都有所提高。 S a n g p i l
14、L e e 等罔 对高性能喷射混凝土( H S F S ) 作为隧道永久衬砌 的耐久性研究 中 , 进行了加速冻融和快 速碳化试验 , 表 明 HS F S具有 良好 的耐久性 。 同时 , 海洋环境 中普通混凝土氯离子侵蚀 的研究 已取 得丰硕 的成果 q , 而对于喷射混凝土方 面的研究较少 , 如 何将普通 昆 凝土耐久性方 面的研究成果 直接运用到喷射 混凝土上是 目前存在 的问题 。 因此 , 本研究将 以喷射混凝 土和普通混凝土为对象 , 开展了浸泡条件下的混凝土氯离 子侵蚀试验研究 , 深入分析 了施工方 式 、 掺人钢纤维对氯 离子含量 、 氯离子扩散 系数 的影响 , 为喷射
15、混凝土氯离子 侵蚀的耐久性研究提供理论基础。 1 试 验 1 1 试验材料及喷射 混凝 土配合 比 水泥 : 陕西宝鸡千 阳海螺水泥厂 P O 4 2 5 级水 泥 ; 粉 煤灰 : 宝源集团公司 I I 级粉煤灰 ; 骨料 : 天水渭河河砂 , 细 度模数 3 4 ; 麦积区格涯石料 场瓜米石 , 粒径 5 1 0 m m。 减 水剂 : 山西凯迪建材有限公 司 K DS P 一 1 聚羧酸盐高性 能减 水剂。 速凝剂 : 山西桑穆斯建材化工有限公 司粉状速凝剂 , 其 主要成分 :勾偏 铝酸钠 、 碳酸钠和氧化钙 。 水 : 天然河水 。 钢纤维 : 剪切波浪型 , 3 0 m mx 0
16、5 mm( 长度 直径 ) 。 喷射混 凝土水胶 比( ) 4 3 , 砂率 5 0 。 原材料化学组成如表 1 所示 , 混 凝土配合比如表 2 所示。 表 1 原材料的化学组成 原材料C a O S i O 2 A 1 2 O 3 F e 2 O 3 Mg O N a 2 0 K2 0 S O 3 C 1 试件分组 粉煤灰 水泥水粗砂 米石 减水剂 速凝剂 钢纤维 Pt 4 6 411 1 9 7 8 9 2 8 9 2 4 5 7 1 8 28 一 4 6 41 1 1 9 7 8 9 2 8 9 2 4 5 7 1 8 28 5 0 丝! :! 鱼 ! 竺 ! 竺 2 兰 : ! 二
17、= 注 : P 。 为喷射混凝 土 , 为钢纤维喷射混凝土 , 为普通混 凝土。 1 2 试件制作及试验 方法 试验 采用 同一 配合 比制 作喷射 和模 筑混凝 土试件 , 试件 分组为 P 1 ( 喷射 ) 和 ( 模筑 ) 。 喷射混凝 土试件参 照 G B 5 0 0 8 6 -2 0 0 1 锚杆 喷射 混凝土支护技术 规范 中的喷 大板法进行制作。 混凝土浇筑 3 h 后拆模 , 并将其放入隧道 内养护 7 d , 而后使用 自动岩石切割机将大板切割成标准试 件 , 尺寸 1 0 0 mmx l O 0 m mx 1 0 0 m m, 试块允许尺寸偏差为 : 边长 1 m m, 直
18、角2 。 , 将切割后的试块标准养护至 2 8 d 后 置 于室外 自然养护至 6 0 d 。 养 护到期 后 , 将试件放入 电热 鼓 风干燥 箱 4 8 h , 待试块 降至室温 , 留一个侧 面作 为渗透 面 , 其余 各面用石蜡密封 , 之后进行试 验室盐 溶液浸泡方 式模拟海洋水下区环境 。 将试件 浸泡在 5 Na C 1 溶液 中 , 浸泡时间分别为 3 0 、 6 0 、 9 0 、 1 2 0 d , 浸泡 期间每 3 0 d 更 换一次 Na C 1 溶液 。 到预 定试验 时间后 , 取 出试块 , 采用混凝 土打磨机从试块的暴 露 面开始 , 由表及里 , 逐层 取粉
19、, 深 度在 0 1 0 mm范 围 内 每 隔 1 m m取一个试样 , 深度大于 1 0 m m 每隔 2 mm取一 个试样 , 将混凝 土粉末试样过 0 6 3 mm筛后置于称量瓶 中 在 6 0 下烘干 2 4 h , 而后将其放入干燥器中降至室温 , 至两 次质量差小于 0 1 而后将其装入样 品袋内 , 然后测试混凝 土中水溶性氯离子质量分数 。 水溶性氯离子质量分数测试 按照 S L 3 5 2 -2 0 0 6 水工混凝土试验规程 的标准方法进行。 2 试验结果及分析 2 1 混凝土中氯离子分布规律 处于水饱和状态下的混凝土 , 氯离子主要通过扩散机 制进入混凝土 内部 , 而
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 海洋 水下 喷射 混凝土 氯离子 扩散 性能 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【wang****lang】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【wang****lang】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。