受盐害侵袭后混凝土的声发射特性

混凝土材料受到盐害的侵袭后,混凝土内部会逐渐失去碱性特征,使pH值降低,从而使内部钢筋失去碱性的保护环境,产生锈蚀。或者盐化物离子(C1-)等腐蚀性离子的浓度增加后,加快了内部钢筋的锈蚀过程。混凝土受盐害而劣化的过程一般可分为潜伏期、进展期、加速期和劣化期。

在潜伏期内,被掩盖或从外部侵入的C1-离子逐渐迁移、扩散,并在钢筋附近蓄积。潜伏期的长短取决于C1-离子的迁移和扩展的速度。进展期则是指混凝土内部钢筋开始锈蚀,并且由于膨胀应力的作用在混凝土内部产生开裂的过程。

进展期的长短主要取决于潜伏的C1-离子的浓度的高低、水的补给量以及混凝土本身的电阻率的大小。加速期是指裂纹沿着钢筋轴向扩展,而且CI-也随之加速迁移和扩散,致使混凝土不断剥离剥落的过程。在这个时期内,混凝土的强度和韧性开始降低。劣化期是指由于混凝土的开裂和钢筋的锈蚀,有效面积显著减小、强度和韧性明显降低的过程。

为了研究遭受不同程度盐害混凝土的声发射性能,有关在不同浓度的海水里浸泡不同时间的混凝土声发射特性的研究成果。实验所用的混凝土试块为直径为10cm、高20cm的圆柱形试块,试块用普通波特兰水泥,水灰比为0.55.试块成型后养护28天。混凝土的配合比见表4-2.

养护后的混凝土试块被分别放在五种不同浓度的海水溶液里浸泡。一号溶液的浓度为标准海水(符合STM规格)浓度的1/2.三号溶液为二号溶液浓度为标准海水浓度的3/4.四号溶液为标准海水溶液,五号溶液则为浓度为0的离子交换水。试块在以上五中溶液中浸泡5个月。而后进行单轴压缩实验。

图4-12为实验中所测得的声发射事件数同荷载之间的关系。从图可以看出,随着溶液浓度的增大声发射事件曲线逐渐上移,这说明在海水浓度增大时,受其侵害的混凝土试块在较低的应力水平上就有较多的声发射事件产生,而且用海水浓度大的溶液浸泡后的试块抗压强度低,这说明劣化程度高。

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