【摘 要】
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随着我国建筑行业的迅速发展以及“一带一路”和“海洋强国”战略的实施,混凝土原材料的需求量日益扩大,风积沙（沙漠砂）作为一种特细砂,若风积沙替代河砂,一方面能缩减成本,另一方面能推动社会发展。本文研究氯盐毛细吸收和长期自然浸泡环境作用下对风积沙混凝土/砂浆耐久性的影响,并揭示氯离子与水分在风积沙混凝土/砂浆内部的输运过程,为其实际工程应用给予理论依据。本文设计了三种水胶比的风积沙混凝土/砂浆,分析氯
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随着我国建筑行业的迅速发展以及“一带一路”和“海洋强国”战略的实施,混凝土原材料的需求量日益扩大,风积沙（沙漠砂）作为一种特细砂,若风积沙替代河砂,一方面能缩减成本,另一方面能推动社会发展。本文研究氯盐毛细吸收和长期自然浸泡环境作用下对风积沙混凝土/砂浆耐久性的影响,并揭示氯离子与水分在风积沙混凝土/砂浆内部的输运过程,为其实际工程应用给予理论依据。本文设计了三种水胶比的风积沙混凝土/砂浆,分析氯盐浓度和水胶比对毛细吸收作用的影响,并借助核磁共振（NMR）技术分析其内部孔结构变化规律。同时进行了三种水胶比风积沙混凝土氯盐长期自然浸泡试验,分析氯盐环境下风积沙混凝土的劣化过程及机理,借助扫描电镜（SEM）和核磁共振手段分析其微观形貌,揭示风积沙混凝土中氯离子的输运规律和孔结构演变过程。风积沙混凝土水分和氯离子传输试验表明:随毛细吸收时间和Na Cl溶液浓度的增大,风积沙混凝土试块的毛细吸收质量逐渐增大,氯离子侵入量也逐渐增加,水分和氯离子侵入深度逐渐增大,孔隙率逐渐减小。毛细吸收1d内,毛细吸收量增长速度较快,与毛细吸收时间的平方根呈线性规律,水分和氯离子侵入深度之间呈线性关系。毛细吸收1d后毛细吸收质量曲线慢慢呈现平稳状态,水分和氯离子侵入深度表现出明显的非同步性。毛细吸收28d后,ASC-3水分侵入深度约为氯离子侵入深度2倍,ASC-2和ASC-1水分侵入深度大约为氯离子侵入深度1.5倍。风积沙砂浆水分和氯离子传输试验表明:毛细吸收量随风积沙砂浆饱和度的减小而增大,随Na Cl溶液浓度的增大而增大。毛细吸收过程包括快速吸水期和稳定吸水期两个阶段,建立了不同水胶比风积沙砂浆毛细吸收系数S与初始饱和度θ之间函数关系:S=a（1-θ）b。随毛细吸收时间和水胶比的增大,水分和氯离子侵入深度逐渐增大,随初始饱和度的增大,水分和氯离子的侵入深度逐渐减小。风积沙混凝土氯盐长期自然浸泡试验表明:试块在3%Na Cl和6%Na Cl溶液自然浸泡12m后,试块外观形貌保持完整状态,说明氯盐对其侵蚀较轻。在整个浸泡周期内试块质量损失率始终为负值,试块质量一直在增加,浸泡12m后ASC-1、ASC-2、ASC-3试块的质量损失率分别为:-0.55%、-0.58%和-0.62%;-0.67%、-0.7%和-0.75%。随着浸泡时间的增加,试块抗压强度呈现逐渐增加的趋势,相对抗压强度值也逐渐增大且都大于基准组,浸泡12m后,ASC-1、ASC-2和ACS-3试块的抗压强度分别为:63.66MPa、55.64MPa和48.24MPa;66.05MPa、57.34MPa和49.87MPa。氯盐浸泡12m后,ITZ结构有所改善,密实性较好,孔隙率明显减小。考虑温湿度、龄期、劣化效应和氯离子结合作用等因素对氯离子扩散系数的影响,对菲克第二定律进行修正,推导出风积沙混凝土氯离子输运模型,理论值与测量值相差较小。
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