海水環(huán)境下混凝土孔結(jié)構演變規(guī)律研究.pdf

1、孔結(jié)構是混凝土材料的重要特征之一，它嚴重地影響著混凝土材料的抗?jié)B性、抗凍性、強度等性能。水泥漿體與集料之間的界面過渡區(qū)是混凝土中最薄弱的環(huán)節(jié)，其強度低，容易引發(fā)裂縫，并且裂縫易于擴展。采用合適的表征手段探討混凝土材料微觀結(jié)構的發(fā)展變化規(guī)律，有利于從不同層次把握其性能與組成、結(jié)構之間的關系，從而對其性能做出評價，對于開發(fā)高性能水泥混凝土材料具有重要意義。
　　 本文通過先進測試技術，表征海水和淡水環(huán)境下混凝土孔結(jié)構和界面過渡區(qū)，探

2、索海水環(huán)境下混凝土孔結(jié)構的演變規(guī)律以及礦物摻合料對混凝土孔結(jié)構和界面過渡區(qū)的改善作用，并分析海水環(huán)境影響混凝土孔結(jié)構的變化機理以及礦物摻合料對混凝土孔結(jié)構和界面過渡區(qū)的改善機理。實驗研究表明：
　　 (1)壓汞實驗結(jié)果和顯微鏡法測孔結(jié)果表明，3天齡期時，相對淡水養(yǎng)護，海水養(yǎng)護環(huán)境下混凝土小孔較多，孔隙率低，孔徑較淡水環(huán)境下細化一些。當養(yǎng)護齡期到達28天時，淡水環(huán)境養(yǎng)護下混凝土孔結(jié)構較海水環(huán)境下細化。當?shù)竭_長齡期180天時，淡水環(huán)

3、境養(yǎng)護下的混凝土孔結(jié)構明顯要比海水環(huán)境養(yǎng)護下的混凝土細化。
　　 (2)界面過渡區(qū)的顯微硬度和SEM測試結(jié)果表明，在3天齡期時，海水環(huán)境中養(yǎng)護的混凝土界面過渡區(qū)顯微硬度值高于淡水環(huán)境中養(yǎng)護的混凝土且寬度要比淡水環(huán)境下的小，同時過渡區(qū)與骨料之間的連接更為緊密。在28天齡期時，海水環(huán)境中養(yǎng)護的混凝土的界面過渡區(qū)顯微硬度值均低于淡水環(huán)境中養(yǎng)護的混凝土，界面過渡區(qū)寬度要比淡水環(huán)境下的大。同時界面過渡區(qū)變得較3天時疏松，且有少量裂紋產(chǎn)生，

4、而此時淡水環(huán)境下較密實，孔隙率較小。在180天長齡期時，海水環(huán)境中養(yǎng)護的混凝土的界面過渡區(qū)顯微硬度值明顯均低于淡水環(huán)境中養(yǎng)護的混凝土，界面過渡區(qū)寬度明顯要比淡水環(huán)境下的大，同時有較大孔隙和裂紋，后期海水環(huán)境的腐蝕更為嚴重。
　　 (3)隨著摻入礦粉，硅粉和偏高嶺土后，混凝土孔隙率逐漸減小，臨界孔徑、最可幾孔徑、氣泡平均半徑均有所減小?；炷量讖降玫郊毣?，孔徑分布更為合理。同時界面過渡區(qū)的顯微硬度值均增大，界面過渡區(qū)的寬度均有所減

5、小，且界面過渡區(qū)更致密。礦物摻合料改善混凝土孔結(jié)構和界面過渡區(qū)的效果依次為：偏高嶺土>硅粉>礦粉。
　　 (4)在3天齡期時，海水養(yǎng)護條件下混凝土抗壓強度較淡水環(huán)境下的高。當達到28天時，其抗壓強度與3天的規(guī)律相反。當達到180天時，淡水養(yǎng)護條件下混凝土抗壓強度明顯要高于海水環(huán)境下的。摻入礦粉，硅粉和偏高嶺土后，混凝土抗壓強度值逐漸增大，這與礦物摻合料改善混凝土孔結(jié)構有關。強度測試結(jié)果與孔結(jié)構和界面過渡區(qū)測試結(jié)果密切相關。

6、>　　 (5)在3天早齡期時，主要是海水中的某些成分與混凝土毛細孔壁上的組分反應生成了難溶的產(chǎn)物，起到了促進水化和裂縫“自閉合”作用，使得海水環(huán)境下的混凝土孔結(jié)構要優(yōu)于淡水環(huán)境下。在28天時，隨著水化程度的加深，混凝土逐漸致密化。此時主要是海水中的各種離子的交互作用腐蝕，使得海水環(huán)境下的混凝土孔結(jié)構開始轉(zhuǎn)變，逐步劣化。在180天長齡期時這種腐蝕劣化作用更加明顯。礦物摻合料主要通過微集料填充效果和火山灰活性效應來改善混凝土孔結(jié)構和界面過