亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        凍融循環(huán)與硫酸鹽侵蝕損傷水工混凝土機(jī)理研究

        2022-08-03 01:39:38袁曉奇
        黑龍江水利科技 2022年6期
        關(guān)鍵詞:凍融循環(huán)硫酸鹽凍融

        袁曉奇

        (遼寧宇鑫建設(shè)有限公司,沈陽(yáng) 110000)

        中國(guó)北方寒區(qū)土壤和水中的硫酸鹽含量豐富,較單一因素作用受凍融循環(huán)與硫酸鹽侵蝕耦合作用的混凝土破壞更加嚴(yán)重,對(duì)混凝土耐久性造成極大影響[1-2]。因此,研究?jī)鋈谂c硫酸鹽侵蝕下的損傷機(jī)理具有重要的工程實(shí)際意義。近年來(lái),國(guó)內(nèi)諸多研究者利用各種方法探討了混凝土耐久性受凍融-硫酸鹽耦合作用下的影響機(jī)理,如張?jiān)魄宓萚3]探究了硫酸鎂侵蝕下混凝土的抗凍性,并提出混凝土性能不同則受硫酸鹽溶液的影響不同;余紅發(fā)等[4]研究了鹽湖鹵水中不同性能混凝土的破壞機(jī)理及凍蝕性能,并指出鹵水降低冰點(diǎn)引起的正效應(yīng)與鹽結(jié)晶壓引起的負(fù)效應(yīng)決定了混凝土凍蝕破壞程度;葛勇等[5]研究了不同濃度硫酸鈉溶液中非引氣與引氣混凝土的抗凍性,在水和硫酸鹽溶液中不同強(qiáng)度的混凝土抗凍性存在明顯差異,為改善混凝土抗凍性可以摻入適量的引氣劑;慕儒[6]等研究了硫酸鈉侵蝕作用下混凝土的抗凍性,提出硫酸鈉溶液對(duì)不同水灰比的混凝土影響不同。大多數(shù)學(xué)者研究鹽凍條件下混凝土損傷時(shí),一般選用混凝土強(qiáng)度、相對(duì)動(dòng)彈性模量、質(zhì)量以及外觀等評(píng)價(jià)指標(biāo)[7]。隨著科技的快速發(fā)展,超聲檢測(cè)逐漸得到廣泛的應(yīng)用,如張峰、張鳳杰等[8-9]對(duì)氯化鈉和硫酸鹽溶液中混凝土的損傷層厚度利用超聲法進(jìn)行檢測(cè),為合理設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度提供借鑒;Akhras、Naffa等[10-11]研究了混凝土受凍融損傷和化學(xué)腐蝕檢測(cè)中信號(hào)能量法、高頻超聲波法的應(yīng)用。目前,針對(duì)混凝土在凍融-硫酸鹽中的損傷機(jī)理研究還鮮有報(bào)道。因此,文章探討了凍融-硫酸鹽耦合作用下混凝土損傷層厚度及其腎損傷規(guī)律,旨在為水工結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)以及提高混凝土耐久性提供理論依據(jù)。

        1 試驗(yàn)方案

        1.1 原材料及配合比設(shè)計(jì)

        原材料有:①水泥:鞍山鋼都水泥廠P·O 42.5級(jí)水泥;②粉煤灰:大連國(guó)泰Ⅱ級(jí)粉煤灰;③骨料:粒徑5-15mm石灰?guī)r質(zhì)錘破碎石,細(xì)度模數(shù)2.70的大凌河廣達(dá)中砂;④減水劑:大連科諾QW-4聚羧酸高效減水劑;⑤引氣劑:中鋁聚能MA高效引氣劑;⑥拌合水:自來(lái)水。試驗(yàn)配合比,見(jiàn)表1。

        表1 試驗(yàn)配合比

        1.2 試件制作及試驗(yàn)方法

        試驗(yàn)過(guò)程中重點(diǎn)考慮同一配合比混凝土凍融損傷受不同溶液種類(lèi)及濃度的影響,H2O及質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%MgSO4、5%Na2SO4、1%Na2SO4溶液的編號(hào)為W、M、S5、S1,試樣尺寸400mm×100mm×100mm,共4組,每組3塊。澆筑完成后室溫靜置24h拆模、編號(hào),及時(shí)放入標(biāo)養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)28d,然后取出自然條件下再養(yǎng)護(hù)60d。為保證試樣吸水飽和,在達(dá)到預(yù)定養(yǎng)護(hù)齡期時(shí)提前5d取出,并放入配有水和質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%MgSO4、5%Na2SO4、1%Na2SO4溶液的試件盒內(nèi),將試件盒裝入快速凍融試驗(yàn)箱并開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)推薦的“快凍法”凍融試驗(yàn);設(shè)定100、150、200、250、300、350作為凍融循環(huán)次數(shù),混凝土損傷層厚度利用非金屬NM-4B型超聲檢測(cè)儀測(cè)定[12]。

        1.3 表面損傷層厚度檢測(cè)

        接受換能器按一定測(cè)距沿混凝土表面連續(xù)掃查,測(cè)點(diǎn)A處固定發(fā)射換能器T,檢測(cè)過(guò)程中及時(shí)讀取聲時(shí)值,超聲檢測(cè)原理圖,見(jiàn)圖1。

        圖1 超聲檢測(cè)原理圖

        換能器R、T的間距等于測(cè)距l(xiāng)0時(shí),超聲波從未損傷層穿過(guò)損傷層經(jīng)兩次傳播達(dá)到接受換能器的時(shí)間正好等于沿?fù)p傷層直接傳播達(dá)到接受換能器,該條件下符合以下公式:

        (1)

        將上式進(jìn)一步轉(zhuǎn)換處理,可以利用下式計(jì)算混凝土的損傷層厚度hf(mm),即:

        (2)

        式中:Vf、Va為混凝土損傷層和未損傷層中超聲波的傳播速度,km/s;l0為聲速突變時(shí)換能器間的距離,mm。根據(jù)超聲平測(cè)法檢測(cè)結(jié)果可以繪制時(shí)-距關(guān)系圖,聲速改變轉(zhuǎn)折點(diǎn)l0的前、后代表混凝土損傷及未損傷時(shí)l與t的相關(guān)直線(xiàn),即混凝土損傷、未損傷的l與t關(guān)系可以利用回歸方法進(jìn)行求解,具體表達(dá)式為:

        lf=Af+Vftf、la=Aa+Vata

        (3)

        式中:lf、la為轉(zhuǎn)折點(diǎn)前后各測(cè)點(diǎn)的測(cè)距,mm;tf、ta為其對(duì)應(yīng)的聲時(shí),μs;Af、Aa為回歸系數(shù),即損傷;Vf、Va為未損傷回歸直線(xiàn)的截距與斜率。最終,可以利用下式計(jì)算聲時(shí)突變時(shí)的l0值,即:

        (4)

        聯(lián)合公式(3)和公式(2)可以計(jì)算損傷層厚度hf。將測(cè)點(diǎn)布置于側(cè)面平整的400mm×100mm棱柱體上,由于混凝土損傷厚度較小,為了保證測(cè)量精度選擇初始測(cè)量間距25mm,然后依次增大測(cè)距為50、75、100、150、200、250,耦合劑選用凡士林。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 超聲平測(cè)時(shí)-距關(guān)系

        對(duì)混凝土試件利用超聲平測(cè)法檢測(cè)并生成各測(cè)點(diǎn)時(shí)-距關(guān)系,受文章篇幅限制僅列出M組各測(cè)點(diǎn)的時(shí)-距曲線(xiàn),硫酸鎂溶液中的時(shí)-距關(guān)系曲線(xiàn),見(jiàn)圖2。混凝土內(nèi)部超聲波的傳播速率即為直線(xiàn)的斜率,其速率的變化就是斜率的變化,凍融循環(huán)初期時(shí)-距曲線(xiàn)是過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn),隨著凍融循環(huán)的增大逐漸成為交點(diǎn)明顯的兩條直線(xiàn)。

        (a)凍融循環(huán)100次

        (b)凍融循環(huán)150次

        (c)凍融循環(huán)200次

        (d)凍融循環(huán)250次

        (e)凍融循環(huán)300次

        (f)凍融循環(huán)350次

        從圖2可以看出,混凝土損傷層中超聲波速(即交點(diǎn)的前半段直線(xiàn)斜率)較小,直線(xiàn)斜率隨凍融循環(huán)次數(shù)的不斷增大逐漸下降;混凝土損傷層中超聲波速(即交點(diǎn)的后半段直線(xiàn)斜率)較大,兩直線(xiàn)交點(diǎn)隨凍融循環(huán)次數(shù)的逐漸增大不斷上移,交點(diǎn)的后半段直線(xiàn)也右移。

        采用公式(2)-(3)計(jì)算各參數(shù)平均值,從而反映混凝土凍融損傷受不同溶液種類(lèi)及濃度的影響,損傷層厚度hf測(cè)試結(jié)果,見(jiàn)表2。

        表2 損傷層厚度hf測(cè)試結(jié)果

        2.2 超聲波速變化規(guī)律

        隨凍融循環(huán)次數(shù)變化混凝土損傷層、未損傷層中超聲波波速在不同溶液中的變化特征,超聲波速變化曲線(xiàn),見(jiàn)圖3。從圖3(a)可以看出,未損傷層中的超聲波速Va隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增大有所上升,這表明混凝土未損傷層的密實(shí)度相對(duì)較高。①摻入適量的粉煤灰參與二次水化,提高了內(nèi)部密實(shí)度;②未損傷混凝土內(nèi)部滲入的鹽溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、物理結(jié)晶,內(nèi)部孔隙被生成的產(chǎn)物填充,這使得混凝土的密實(shí)程度以及未損傷層中的超聲波速增大。鹽溶液對(duì)提高混凝土的密實(shí)程度隨著溶液濃度和滲透作用的增加逐漸增大,從而提高了超聲波在未損傷層中的傳播速率[13-16]。

        從圖3(b)可以看出,損傷層中的超聲波速Va隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增大有所下降,并且低于未損傷層中的Va,這表明混凝土損傷層的密實(shí)度相對(duì)較低,混凝土劣化加重,即聲速下降,傳播的時(shí)間變長(zhǎng)。凍融次數(shù)相同的情況下,從大到小損傷層中超聲波的傳播速率為S5>W>S1>M,即凍融條件下混凝土損傷層受不同溶液的劣化程度具有一定差異。

        (a)未損傷層中超聲波速Va

        (b)損傷層中超聲波速Vf

        2.3 超聲平測(cè)損傷層厚度變化

        隨凍融循環(huán)次數(shù)變化不同溶液中的損傷層厚度,損傷層厚度hf變化曲線(xiàn),見(jiàn)圖4。從圖4可以看出,混凝土損傷層厚度hf總體呈線(xiàn)性上升趨勢(shì),凍融次數(shù)相同情況下從小到大損傷層厚度排列為S5

        受凍融-硫酸鹽耦合作用的混凝土損傷程度可以利用損傷層厚度來(lái)衡量,損傷層密實(shí)度和超聲波速隨凍融次數(shù)的增大逐漸下降,混凝土的損傷層厚度及其損傷程度不斷增加。凍融次數(shù)相同的條件下,不同溶液引起的損傷程度存在明顯差異,這是由于硫酸鹽既有促進(jìn)又有抑制凍融破壞的功能。一方面,硫酸鹽溶液的存在能夠提高并的可壓縮性,使得孔隙水冰點(diǎn)下降,抑制了凍融破壞;另一方面,硫酸鹽溶液提高了內(nèi)部飽水程度,即增大了混凝土的冰水含量和凍脹力,此外混凝土內(nèi)部滲入的硫酸鹽會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、物理結(jié)晶生成無(wú)膠凝性或膨脹性產(chǎn)物,在一定程度上促進(jìn)了凍融破壞。因此,上述兩方面作用的疊加最終決定了混凝土凍融破壞程度,即硫酸鹽溶液促進(jìn)凍融破壞的作用>抑制作用時(shí)則表現(xiàn)為促進(jìn)破壞,反之則為抑制破壞。

        圖4 損傷層厚度hf變化曲線(xiàn)

        混凝土凍融破壞受不同種類(lèi)及濃度的鹽溶液影響不同,硫酸鈉的促進(jìn)作用隨硫酸鈉濃度的升高轉(zhuǎn)變成抑制作用,硫酸鎂的雙重腐蝕作用使得其促進(jìn)凍融破壞的作用最大,即混凝土內(nèi)部滲入的硫酸鎂溶液與C-S-H反應(yīng)生成M-S-H,而這種產(chǎn)物的膠結(jié)能力極低,因此其促進(jìn)凍融破壞的作用最為顯著。

        3 結(jié) 論

        1)混凝土受凍融-硫酸鹽耦合作用的損傷程度可以利用損傷層厚度來(lái)衡量。凍融循環(huán)與不同溶液耦合作用下,超聲波在損傷層中的傳播速率存在一定差異,并且未損傷層中的波速高于損傷層?;炷翐p傷層密實(shí)度和超聲波速隨凍融循環(huán)次數(shù)的增大逐漸下降,混凝土的損傷層厚度及其損傷程度不斷增加。

        2)凍融次數(shù)相同的條件下,不同溶液引起的損傷程度具有明顯差異,這是由于硫酸鹽既有促進(jìn)又有抑制的雙重作用;濃度較低時(shí)硫酸鈉發(fā)揮促進(jìn)作用而濃度較高時(shí)發(fā)揮抑制作用,硫酸鎂的雙重腐蝕作用使得其促進(jìn)凍融破壞最為顯著。

        猜你喜歡
        凍融循環(huán)硫酸鹽凍融
        鐵/過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化體系強(qiáng)化方法的研究進(jìn)展
        云南化工(2021年5期)2021-12-21 07:41:16
        更正
        重慶建筑(2021年3期)2021-03-31 15:47:34
        紫外光分解銀硫代硫酸鹽絡(luò)合物的研究
        四川冶金(2019年5期)2019-12-23 09:04:48
        ICP-OES法測(cè)定硫酸鹽類(lèi)鉛鋅礦石中的鉛量
        間苯三酚在凍融胚胎移植中的應(yīng)用
        凍融循環(huán)作用下土質(zhì)河堤的穩(wěn)定性分析
        反復(fù)凍融作用下巖橋破壞的試驗(yàn)研究
        持載和凍融循環(huán)對(duì)鋼筋混凝土粘結(jié)性能的影響
        硫酸鹽測(cè)定能力驗(yàn)證結(jié)果分析
        華北積雪凍融循環(huán)微波輻射特征研究
        遙感信息(2015年3期)2015-12-13 07:26:52
        亚洲av无码一区二区三区乱子伦| 中文字幕亚洲人妻系列| 久久亚洲精品成人AV无码网址 | 亚洲欧美日本| 久久精品熟女不卡av高清| 邻居少妇太爽在线观看| 成人自拍一二在线观看| 人人妻人人澡人人爽精品日本| 日韩成人无码| 放荡的闷骚娇妻h| 国产三级在线视频播放| 精品亚洲一区二区视频| 久久国产成人午夜av免费影院| 麻豆tv入口在线看| 91尤物视频在线观看| 在线观看黄片在线播放视频 | 国产成人涩涩涩视频在线观看| 亚洲片一区二区三区| 熟女人妻一区二区中文字幕| 亚洲乱码一区二区av高潮偷拍的| 亚洲女同一区二区| 亚洲aⅴ天堂av天堂无码麻豆| 91性视频| 亚洲日本视频一区二区三区| 亚洲日产乱码在线中文字幕| 草草影院ccyy国产日本欧美| 中文字幕一区在线观看视频| 日韩欧美国产亚洲中文| 国产一区二区三区在线爱咪咪 | 日本人妻97中文字幕| 99国产精品久久久久久久成人热| 天堂8中文在线最新版在线| 国产午夜福利不卡在线观看视频| 91麻豆精品一区二区三区| 国产自拍高清在线观看| 国产精品成人国产乱| 国产九九在线观看播放| 亚洲精品第四页中文字幕| 国产av一区二区三区无码野战| 中文字幕精品久久久久人妻红杏ⅰ | 亚洲AV无码日韩综合欧亚|