城市污水环境下混凝土构筑物特殊防护后耐久性分析预测.pdf
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1、2 0 1 0年 第 5期 ( 总 第 2 4 7期 ) Nu mb e r 5 i n 2 0 1 0 ( T o ml No 2 4 7 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THE ORETI CAL RES E ARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 0 0 5 0 1 5 城市污水环境下混凝土构筑物特殊防护后 耐久性分析预测 刘廷滨 ,赵建 昌 ( 1 兰州交通大学 土木工程学院,甘肃 兰州 7 3 0 0 7 0 ; 2 甘肃省建筑物耐久性诊治工程技术研究中心,甘肃 兰州 7 3 0 0 2
2、 0 ) 摘要: 城市污水处理系统处于复杂的侵蚀环境中, 受到生物腐蚀、 化学腐蚀、 物理腐蚀等多因素作用。已建及新建污水处理构筑物, 为 达到耐久性要求应采取必要的防护措施。以试验结果为依据, 对试验采用的3 种防腐方法: 表面涂覆结晶类防水材料、 表面涂覆非结晶类 防水材料 、 表面涂覆硅烷类防水 材料 , 利用 GM( 1 , 1 ) 灰色模型对防护措施 的效果进行了预测分析。试 验及 预测均表 明表面涂覆防水材料 能很好的提高混凝土构筑物的长期耐久性能。 关键词 : 灰色理论 ;G M( 1 , 1 ) ;污水环境 ;混凝土耐久性 中图分类号 : T U5 2 8 O 1 文献标志码
3、: A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 0) 0 5 0 0 4 6 0 3 Dur a bi l i t y f or e c as t i ng of c onc r e t e a f t er s pec i a l pr o t e c t i on i n s e wag e e nvi r o nmen t U U T i n g - b i n ZHA OJ i a n c h a n g ( 1 S c h o o l o f E n g i n e e ri n g , L a n z h o u J i a o t o n g Un i v e
4、 r s i t y , t a n z h o u7 3 0 0 7 0 , C h i n a 2 G a n s u C o n s t r u c t i o n Du r a b i l i ty Re s e a r c h C e n t e r , L a n z h o u 7 3 0 0 2 0 , C h i n a ) Abs t r a c t : S e wa g e t r e a t me n t s y s t e m o p e r a t e i n a c o mp l e x e n v i r o n me n t , Bi o c o r r o
5、s i o n, c h e mi c a l c o rro s i o n a n d p h y s i c a l e r o s i o n a r e a f f e c t i n g i t T h e S e wa g e t r e a tm e n t s t r u c t u r e s t h a t h a v e b e e n c o mp l e t e d a n d w i l l b e b u i l t , I n o r d e r t o a c h i e v e t h e d u r a b i l i ty r e q u i r e
6、me n t s s h o u l d t a k e t h e n e c e s - s a r y p r o t e c t i v e me a s u r e s Ba s e d o n t h e e x p e ri me n t a l r e s ul t s , t h e r e a r e t h r e e k i n d s o f a n t i c o r r o s io n me t h o d s : c o a t i n g c r y s t a l l i z a t i o n ma t e ri a l s , c o a t i n
7、g n o n c rys tal l i zat i o n ma t e ri a l s , c o a t in g s i l a n e s mate ri a l s Ba s e d o n GM( 1 , 1 ) , g r a y t h e o ry w a s e s t a b l i s h e d t O p r e d i c t t h e e ff e c t s o f ant i c o r r o s i o n me tho d s T h e r e s u l t s s h o w t h a t c o a t i n g wa t e r
8、- p r o o f ma t e r i a l c a n we l l i mp r o ve t h e d u r a b i l i ty of c o n c r e t e s t r u c t u r e s K e ywo r d s : gra yt h e o ry; G M( 1 , 1 ) ; s e wa g e e n v i r o n me n t ; c o n c r e t e d u r a b i l i ty 0 引言 由混凝土建造的污水处理构筑物易受到污水的侵蚀而发 生不同程度的损坏, 导致结构强度下降, 无法达到正常使用年 限的要求【 l
9、 _ 3 1 。 大量试验及工程检测表明对污水环境下混凝土构 筑物进行必要的特殊防护是必要的4 1 。 对既有构筑物, 提高其耐 久性的最直接方法就是涂层保护。选取 3 种混凝土防护方案: 涂覆水泥基渗透结晶、 涂覆水泥基渗透非结晶、 涂覆硅烷类混 凝土防护材料。在贫氧污水环境中进行快速腐蚀试验5 - 6 1 , 测量 其抗压强度和抗折强度。根据试验结果建立了基于灰色理论 的GM( 1 , 1 ) 预测模型对污水环境下混凝土构筑物的耐久性进 行了分析评价。 然后浸泡在以 1 5 0 k g 城市污水为母液配置的强化贫氧污水中。 强化污水的配置见表 2 。 表 1 混凝土配合比 贫氧污水 9 2
10、 0 5 0 0 1 4 0 6 1 3 4 0 0 1 8 1 8 9 1 2 试 验结果 第 1 组浸泡之前检测。定期更新强化污水的同时, 其他组 每 6 周检测 1 次混凝土的抗压、 抗折强度。共检测 6次, 试验结 果见于表 3 。 1 试验设计及试验 结果 2 结果分析预 测 1 1 试 验设计 将按照表 l 混凝土配合比配制的混合料, 振捣成型。将 2 8 d 龄期的混凝土试块( 4 0 mmx 4 0 m mx l 6 0 mm) 分为 A、 B、 C、 D、 E 5组。 A组涂覆水泥基渗透结晶类、 B组涂覆水泥基非结晶类、 C 组涂覆硅烷类混凝土防护材料、 D组作为参照试块 ,
11、放在清水 中养护、 E组也作为参照试块, 放在污水中养护。 涂覆后标养2周, 收稿 日期 :2 0 1 0 - 0 1 1 1 46 混凝土耐久性试验研究的周期一般较长, 目前采用的快速 试验方法虽然在一定范围内解决了试验周期的问题。但是混凝 土的设计正常使用时间一般在 5 O 年, 许多标志性和生命线工程 的设计使用时间甚至超过百年。要想把握混凝土在使用期间的 耐久性状况, 建立准确的预测模型是必须的。本研究采用灰色 G M( 1 , 1 ) 模型对混凝土的耐久性进行长期预测。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 3 抗压 、 抗折 强度试验值 MP a 2
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