水工碳化混凝土微观试验研究.pdf
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1、1 9 4 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 第 3 8卷第 4期 2 0 1 2年 8月 水工碳化混凝土微观试验研究 管巧艳 , 张先忠 , 张明恩 , 李 杉 ( 1 郑州航空工业管理学院, 河南 郑州4 5 0 0 5 2; 2 河南省水利勘测设计研究有限公司, 河南 郑州4 5 0 0 1 6 ; 3 武汉大学 , 湖北 武汉4 3 0 0 7 2) 摘要: 采用压汞法研究近5 O年龄期的水工混凝土的微观结构。试验表明, 混凝土碳化层较未碳化层孔径增大, 总孔隙率变大, 最可几孔径变大, 使得混凝土碳化层强度低于未
2、碳化层强度。 关键词: 水工混凝土; 碳化; 压汞法 中图分类号: T U 5 2 8 3 6 文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 2 ) 0 41 9 4 0 3 M i c r o s t r u c t u r e r e s e a r c h o n h y d r a u l i c c a r b o n a t e d c o nc r e t e G U A N Q i a o y a n , Z H A N G X i a n z h o n g , Z H A N G M i n g e n , L I S h a n ( 1 Z
3、h e n g z h o u I n s ti t u t e o f A e r o n a u t i c a l I n d u s t r y Ma n a g e m e n t , Z h e n g z h o u 4 5 0 0 5 2 , C h i n a ; 2 He n a n S u r v e y i n g a n d De s i g n I n s t i t u t e o f W a t e r R e s o u r c e s C o , L t d , Zh e n g z h o u 4 5 0 0 1 6, C h i n a; 3 Sch o
4、 o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g , Wu h a n U n i v e r s i t y , Wu h a n 4 3 0 0 7 2 , C h i n a ) A b s t r a c t : Mi c r o s t r u c t are of a p p r o x i ma t e f if t y y e a r s h y d r a u l i c c o n c r e t e i s s t u d i e d b y m e r c u r y i n t r u s i o n p o r e s m e t h
5、 o d ( MI P ) T h e res ult s i n d i c a t e t h a t t h e p o re d i a me t e r , t o t a l po r e v o l u me and mo s t p r o b a b l e por e s i z e o f c a r b o n a t e d z o n e o f t h e c o n c r e t e e n l arg e b e t t e r tha n u n c arbo n a t e d z o n e, c a u s e d t h a t c arbo n
6、a t ed zon e s t ren g t h i s l o w e r t h an u n c arb o n a t ed z o n e s t r e n g t h Ke y wo r d s : h y dra u l i c c o n c r e t e ; c a r b o n i z a t i o n ; me r c u r y i n t r u s i o n pores m e t h o d ( MI P) 0 前言 材料的微观结构决定了宏观的力学性能。混凝 土具有多孔体系、 复杂物相的特征【 l引。尤其对于碳 化混凝土, 碳化后混凝土会产生许多新的
7、物相, 内部 孔结构亦不同程度的随之变化。混凝土碳化后孔结 构 的变化决定了碳化层 、 碳化层与未碳化层 交接面 和未碳化层 3个分区混凝土宏观力学强度。掌握这 种内部结构的变化规律, 不仅可 以用孔结构的参数 来判断碳化分区, 同时亦可对碳化后混凝土所表现 的宏观力学性能进行分析判 断。水工混凝土结构长 期处于野外 , 受到风吹、 雨淋、 日照、 干湿循环等有害 作用的频率与强度都比其它混凝土结构的强烈, 因 此水工混凝土更易出现碳化。特别是水工混凝土会 受到水流的作用, 碳化混凝土的某些物质会发生流 失, 因此 自 然环境下碳化混凝土的物质含量及空隙 结构与室内碳化混凝土有很大差别, 其强
8、度特性也 会发生变化。本文获取近 5 0年龄期的水利工程混 收稿 日期 : 2 0 1 2 - 0 2 - 0 8 作者简介 : 管巧艳 ( 1 9 7 9一) , 女 , 河南兰考人 , 讲 师 , 主要从事新型材 料及结构研究 。 E m a i l : 1 7 5 4 1 8 5 4 0 O q q c o m 凝土芯样 , 利用压汞法测定 了混凝土孔结构 的特征 参数 , 以探明 自然状况下长龄期水工混凝土强度 由 表及里的孔结构变化规律, 为科学评定长龄期水工 结构的可靠性提供技术支持。 1 试验概述 河南省某泄洪闸扩建完成于 1 9 5 61 9 5 7年, 泄 洪闸所用混凝土的设
9、计强度为 1 4 0 。泄洪闸拆除 时对闸底板的混凝土进行了钻芯取样, 所采集芯样 的形状为圆柱形, 直径为 1 0 0 ln ln , 长度在 3 0 0 n ln l 左右, 并用芯样来研究混凝土的微观结构。 本次对混凝土芯样微观结构研究采用的是压汞 法 , 即用压汞法来测定混凝 土芯样微观结构 的孔隙 特征。具体做法描述如下: 压汞法测试所用试件取 自3 个不同的混凝土芯样。首先采用酚酞试剂测定 出每个芯样的混凝土碳化层 与未碳化层 的范 围, 并 确定出碳化层与未碳化层 的交接面 ; 在验证碳化层、 碳化层与未碳化层 的交接面和未碳 化层 3个分 区 后, 对 3 个不同的混凝土芯样进
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