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桥梁混凝土耐酸雨侵蚀力学性能试验
更新时间:2021-04-10 17:51
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1.. 引言

关于酸雨对于材料所造成的腐蚀破坏情况,通常情况下源于对实际情况的了解与调查,酸雨所产生的危害非常大,不仅可对水泥石造成侵蚀,同时还会使混凝土中所含碳酸盐骨料受到相应的侵蚀,这种侵蚀破坏不仅使建筑材料的表面形态受到影响与干扰,同时还会进一步对结构自身力学性能造成影响与破坏.在桥梁工程项目的建设过程中,桥梁的安全性与实用性主要取决于混凝土力学性能,为确保桥梁工程建设质量达到要求,降低其因酸雨的侵蚀所产生的影响,下面文章基于C50预制混凝土桥梁配合比设计的实际需求,借助于试验来进行酸雨环境的模拟,并在此基础上就桥梁混凝土耐酸雨侵蚀力学性能进行研究和分析.

2.. 试验所需原料与试验方式

2..1 试验所需原料

在本次试验中,所需的原料主要如下:第一,水泥,在该试验中,所用的这一水泥品种为42.5级水泥;第二,砂属于河砂,其细度模数为2.4;第三,粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰,其比表面积是635m2/kg;第四,矿渣,在该试验中,所选用的这一矿渣为S95级粒化高炉矿渣超细粉,其密度为2.88g/cm3,且其比表面积是435m2/kg;第五,减水剂,在本次试验中,所用的这一减水剂为HPC-3混凝高效减水剂;第六,论文范文物乳液,为丁苯胶乳,其含固量为50%.

2..2 试验方式

根据表1中所明确的配合比来分别进行基准混凝土、论文范文物水泥混凝土、掺矿渣混凝土以及掺粉煤灰混凝土的抗压弹性模量试件的制作,待其养护了28天以后再来实施酸雨模拟侵蚀试验.在试验中,为对混凝土在水养护中与酸雨侵蚀中所产生的性质变化差距进行对比和分析,同时把这些混凝土试件放置于不同喷淋-光照时间下,进行水中养护以及室内干扰.其中不同配合比下的这一C50混凝土,其和易性与调整结果如表1所示,根据普通混凝土拌合物性能试验方式的相关标准来实施试验.

3.. 在模拟试验中,混凝土酸雨耐侵蚀性能研究

桥梁工程项目与道路的实用性以及安全性主要取决于混凝土自身力学性能.在本次试验中,其研究的重点就在于在酸雨的不断侵蚀下混凝土所产生的变化.下面笔者就以模拟的这种C50混凝土在受到酸雨不断侵蚀的过程中,其力学性能所发生的变化进行研究和分析.

(一)混凝土自身抗压强度所发生的变化.从试验的结果来看,不同配合比下所配制的这些混凝土,其抗压强度呈现一种增长的趋势,其中在第二阶段与第三阶段时,不同配合比的混凝土,其抗压强度的相对基准值也呈一种增长的趋势,但基准混凝土与掺粉煤灰混凝土却呈现出一种下降的趋势.从模拟试验结果来看,未受到酸雨侵蚀的混凝土,其强度明显要比在模拟酸雨下混凝土的强度高,同时通过比较和分析可知,相对于基准混凝土抗压强度而言,其他几种类型的混凝土,其抗压强度明显要大很多.

(二)混凝土的抗折强度所发生的变化. 评价桥梁混凝土质量一个重要的指标就是抗折强度.对此,在本次试验中,也对不同配合比所配制的混凝土,在模拟酸雨试验中,混凝土抗折强度所发生的变化规律也进行了研究和对比.从模拟试验的结果来看,在经过模拟试验以后,混凝土的抗折强度相对于未经过模拟试验的混凝土而言,略有提升.但是从整个模拟的实际过程中所发生的变化情况来看,不同配合比下所配制的混凝土,在模拟分别的第一阶段与第二阶段,其抗折强度相对较高.在此基础上,结合关于酚酞显色中性化结果的比较与分析,在模拟过程中,酸根未渗入至混凝土内部内部时,会因为一些有害成分的生成导致混凝土出现膨胀劣化问题,比如钙矾石,继而造成混凝土抗折强度逐步下降.在试验过程中,导致试验结果出现波动的主要原因就在于混凝土表面的溶蚀不断加重,导致其表面的平整度不断降低,最终使得混凝土抗折强度逐渐降低.此外,在模拟试验结束以后,通过样品抗折强度的对比与分析得知,样品坑折强度不仅比基准值高,同时相对于受侵蚀的混凝土而言,其抗折强度也较高.

(三)混凝土的劈拉强度所发生的变化.在桥梁工程项目的设计中,混凝土的抗拉强度也是值得关注的一个重要部分,相对于抗折强度与抗压强度而言,混凝土抗拉强度测试结果更为复杂.从模拟试验的结果来看,不同配合比所配制的混凝土均比基准值高,同时在第一阶段与第二阶段中,混凝土抗拉强度所得到的试验值为最高.其中造成混凝土表面侵蚀的一个主要原因就在于受到混凝土抗拉强度的影响.从模拟试验的结果来看,发现样品抗拉强度和模拟酸雨侵蚀以后的抗拉强度相近,其中基准混凝土与掺粉煤灰混凝土甚至比受侵蚀样品抗拉强度还要低,究其主要原因可能是因在抗拉试验过程中,混凝土中的主受拉应力区骨料之间存在的差异,导致抗拉强度出现了大幅度波动,或者是因比较的样品组数相对比较少所造成的.

(四)混凝土的抗剪强度所发生的变化.在桥梁复杂应力的计算过程中,混凝土的抗剪强度占据了非常重要的位置.在此需要说明的是,在本次试验过程中,所用试件为100毫米×100毫米×300毫米,从测试的结果来看,其存在着较大的波动.在模拟试验中,除了掺粉煤灰混凝土与掺矿渣混凝土以外,其他配合比下所配制的混凝土,其抗剪强度所发生的变化均呈一种增长的趋势.

(五)混凝土的抗压弹性模量和轴心抗压强度所发生的变化.从模拟试验的结果来看,不管是试验过程中,还是在试验结束以后,混凝土自身的弹性模量均发生了相应的波动,但是通过酸雨模拟试验受到侵蚀的这些混凝土,其弹性模量与基准所产生的差距并不是很大.在模拟试验过程中,不同配合比下所配制的混凝土,其轴心抗压强度呈现出一种增长的趋势,但是在模拟试验结束以后,混凝土的轴心抗压强度却比经过酸雨侵蚀后的混凝土轴心抗压强度低.

4.. 试验结果分析

第一,将混凝土的抗压强度与抗折强度作为参数,通过不同配合比下混凝土的模拟酸雨试验结果来看,在试验结束以后,基准混凝土与掺粉煤灰混凝土的抗折强度、抗压强度出现了明显的下降趋势.通过其他相关力学性能的对比与分析,可得出,掺入粉煤灰、论文范文物或者矿渣等,均可在一定程度上使混凝土后期的力学性能得到提高,简而言之,就是可减低酸雨对于混凝土侵蚀的速率以及程度.第二,尽管在进行混凝土力学性能的测试时,易受到很多方面因素的影响,但是通过大量试验数据与资料的综合,还是可将这些因素所产生的不利影响消除.

5.. 结语

通过研究桥梁在酸雨的不断侵蚀下混凝土所产生的变化,以模拟的这种C50混凝土在受到酸雨不断侵蚀的过程中,其力学性能所发生的变化进行研究和分析.分析结果表明,不同配合比下混凝土的抗折强度、抗压强度出现了明显的下降趋势.通过掺入粉煤灰、论文范文物或者矿渣等,均可在一定程度上使混凝土后期的力学性能得到提高.

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