高性能混凝土高温后抗海水侵蚀性能的试验研究

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本论文以拟建于曹妃甸工业区的首钢二期焦化工程为背景,针对地下焦化管道这一内部高温外部海水侵蚀的特殊混凝土结构安全与耐久性要求,进行了高性能混凝土高温后抗海水侵蚀性能的试验研究。当前的有关研究多是集中在海水或者高温等单一因素对高性能混凝土耐久性能的影响,但是在经历过高温后,高性能混凝土内部的水化程度与自由水的分布会发生变化,从而引起其结构与力学性能的变化,因而海水对经历过高温的高性能混凝土的侵蚀规律会有所不同。为探究高温与海水侵蚀的耦合作用对高性能混凝土耐久性能的影响规律,本文设计了4种不同的浸泡液,分别是氯盐溶液、硫酸盐溶液、模拟海水以及真实海水,并以盐溶液浓度为变量,模拟不同海域的盐度,为地下高温混凝土结构耐久性设计提供依据。论文首先研究了高温对高性能混凝土力学性能与表观特征的影响;然后将高温后的高性能混凝土分别置于不同浸泡液中,测试其残余抗压强度、氯离子渗透深度等指标,同时以未经历高温的高性能混凝土在不同盐溶液侵蚀下的指标作为对照。最后,对比分析了温度、龄期以及盐溶液种类对高性能混凝土的影响规律。主要研究结果如下:(1)试验测试了高性能混凝土高温后在不同溶液中浸泡后的吸水率,结果表明试件经不同浓度氯盐溶液、硫酸盐溶液、模拟海水以及真实海水浸泡后吸水率均降低,且高性能混凝土高温后吸水率明显变大。(2)通过硝酸银显色法测定300℃高温后高性能混凝土的氯离子渗透深度,结果表明,高性能混凝土在300℃高温后氯离子渗透深度降低。(3)试验测定了 300℃高温后高性能混凝土的抗压强度,结果表明,混凝土在300℃高温后的抗压强度提高,相较于未高温的高性能混凝土抗压强度提高了 28%。(4)经过氯盐溶液浸泡后,高性能混凝土试件的抗压强度在180d内随着浸泡龄期的增长而变大,其中在3%氯盐溶液中试件的抗压强度增加最多。(5)经过硫酸盐溶液浸泡后,高性能混凝土试件的抗压强度在90天内随着浸泡龄期的延长而变大,其中在5‰硫酸盐溶液中试件的抗压强度增加的最多,而在浸泡90-180天内,高性能混凝土的抗压强度均开始下降。300℃高温后试件抗压强度的增长要大于未经过高温的试件。(6)经过模拟海水与真实海水的浸泡后,高性能混凝土试件的抗压强度随着浸泡龄期的增长而增加。
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