硫酸鹽持續浸泡作用下混凝土力學性能試驗

劉生緯，楊子江，張家瑋

(蘭州交通大學研究院，蘭州 730070)

0 引 言

混凝土材料以其良好的可塑性和優越的力學性能成為目前最為重要的建筑材料[1]。但是，在實際工程中許多混凝土結構長期暴露于一些腐蝕環境中，如鹽類侵蝕、酸堿腐蝕、碳化、干濕和凍融循環等[2-4]，導致許多混凝土建筑物未達到設計使用壽命就出現了混凝土開裂、剝落及強度下降等性能劣化現象[5-6]。大量文獻的研究結果表明鹽類侵蝕是引起混凝土劣化的主要因素之一，其中硫酸鹽對混凝土的腐蝕尤為嚴重[7-10]，如在西部鹽漬土地區的混凝土柱和橋墩大量出現爛根現象，沿海潮汐區混凝土也出現混凝土保護層大量脫落現象[11]。因此，深入開展硫酸鹽環境下混凝土力學性能退化規律的研究就顯得十分重要。另外許多研究表明，粉煤灰等礦物摻合料可以適當提高混凝土抗硫酸鹽侵蝕的能力[12-15]。基于此，本文通過硫酸鹽持續浸泡試驗，以混凝土水膠比和粉煤灰摻量為變量，分析混凝土的外觀形態、強度隨侵蝕時間的變化規律，建立考慮硫酸鹽侵蝕影響的混凝土強度衰減模型，為硫酸鹽環境中混凝土結構的耐久性設計提供參考。

1 實 驗

1.1 原料及配合比

采用42.5級普通硅酸鹽水泥，細骨料采用天然河砂，粗骨料采用最大粒徑為20 mm的卵石，粉煤灰為Ⅱ級粉煤灰，水泥和粉煤灰的各項參數列入表1～2。試驗共設計了三種水膠比的混凝土，其中對于水膠比為0.53的混凝土設計了4種不同摻合比的粉煤灰混凝土，混凝土配合比設計如表3所示。……