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机制砂在冻融循环环境下试验分析

发布日期:2012-03-08 08:05:08 作者:振平鑫龙机械

    随着我国经济建设的迅猛发展,各类建设项目与日俱增,混凝土的需求量不断加大,用砂量也逐年增加,颚破反击破应用广泛。据统计,我国仅建筑用砂石年均需求量约为50亿t。长期以来,对天然砂的过度开采导致了天然砂资源枯竭,以致出现了天然砂质量差、价格高的局面。开采天然砂不仅消耗了大量的资源,而且严重地破坏了生态环境。为了解决天然砂供应不足的矛盾,利用人工砂替代天然砂已越来越受到重视,成为社会发展的必然趋势,并已在生产实践中获得了广泛的使用。尽管机制砂在混凝土中的应用已很普遍,但是关于机制砂混凝土在复杂环境下的各种物理力学性能的研究却并不多见,尤其是在恶劣条件下的物理力学性能的研究。在实践工程中,机制砂混凝土所处的工作环境绝大多数都比较复杂,而由于缺少这方面的研究,在工程设计时,大部分条件下都参照使用了天然砂混凝土的相关设计要求和标准。但由于天然砂和机制砂在物理(如级配、粒形、质地、石粉含量等)和力学性能上都有一定的差异,这就在一定程度上导致了设计的不合理性,理论依据不足,无法确保工程质量,甚至引发工程质量事故,给国家和社会造成严重的经济损失。
    冻融循环产生的破坏作用,对混凝土结构的耐久性有很大影响,在我国的东北、华北、西北地区的水工大坝,尤其是东北严寒地区的混凝土结构物,几乎100%的工程局部或大面积地遭受不同程度冻融破坏。调查发现,混凝土冻融破坏不仅在“三北”地区存在,而且在长江以北黄河以南的中部地区,混凝土结构物的冻融破坏现象也广泛存在。由此可见,冻融循环已经成为影响混凝土耐久性的重要的因素之一。近几十年,很多研究人员围绕混凝土的冻融破坏机理、混凝土的材料结构及外加剂等方面进行研究,但对混凝土经受冻融循环后的强度研究却不够系统,且上述研究对象都是天然砂混凝土。
    振平鑫龙对C30机制砂混凝土在冻融循环环境下的强度和耐久性能的研究,分析冻融循环对机制砂混凝土的强度和耐久性能的影响及作用机理,给冻融循环条件下混凝土的强度和耐久性设计提供参考。由冻融循环试验及各性能指标试验的结果分析,可获得如下几点主要结论。
    (1)机制砂混凝土经冻融循环后,会产生由表及里的剥蚀,质量、动弹性模量、抗压强度均会降低,并且随着冻融循环次数的增加降低的越来越明显。在相同的冻融循环次数下,经酸、碱腐蚀的试件的质量损失要大于单纯冻融循环试件的质量损失,其中以酸侵蚀所损失的质量大。
    (2)机制砂混凝土经融循环后再经酸、碱侵蚀,其质量、相对动弹性模量、抗压强度均有较明显降低,并随冻融循环次数的增加而降低越多。相同冻融次数下,经酸、碱侵蚀的试件的动弹模量和抗压强度均小于冻融循环单因素作用时的动弹模量和抗压强度。且以冻融循环的单因素作用对其性能的影响小,以冻融循环后酸环境下对机制砂混凝士陛能的影响大。
    (3)在冻融循环条件下,机制砂混凝土的耐酸、耐碱性能明显减弱,且经受的冻融次数越多其耐酸、碱性能的降低越明显,其中以酸侵蚀对混凝土的动弹模量和抗压强度的影响大。说明制砂混凝土在冻融循环条件下,耐酸、碱性侵蚀等的耐久性能明显减弱,且经受的冻融次数越多其耐酸、碱性侵蚀的能力越低,耐久性越差,以耐酸侵蚀的能力弱。
    总之,机制砂混凝土在冻融循环下抗压强度显著降低,耐久性能明显下降,以酸环境下为明显。所以,在工程实践中应特别注意酸环境对机制砂混凝土的侵蚀作用,在对混凝土结构进行设计时,要充分考虑冻融循环对机制砂混凝土的强度和耐久性能的影响。
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