近些年,我国很多科研人员针对硫酸盐与冻融耦合作用下混凝土的劣化损伤问题开展了大量的探究并取得了一定的进展。慕儒[12]等人将水灰比等级不同的混凝土试件置于Na2SO4溶液中进行了抗冻性研究,通过试验分析了硫酸钠对试件抗冻性的作用机理,研究了其对等级不同水胶比的试件产生的损伤程度。杨文萃[13]等人采用快速冻融法将混凝土试件放在浓度为5%、7%、10%的Na2SO4中进行抗冻性试验,结果表明:掺加适量的引气剂能够使试件的抗盐冻性有显著提升。葛勇[14]等人将非引气和引气的混凝土试件置于水中以及5%和7%浓度的Na2SO4中进行抗冻性研究,指出强度等级不同的试件在不同溶液中的抗冻性表现各不相同,掺加适量的引气剂能够使试件的抗盐冻性得到显著的提升。余红发[15]等人采用快冻法对不同性能的混凝土试件在水中和盐湖中的冻融耐久性和损伤机理进行研究分析,结果表明,试件的抗盐冻性与盐结晶产生膨胀压造成的负效应和盐冰点低延缓产生结冰压产生的正效应有关。苑立冬[16]等人采用快速冻融法对W/B为0.45的掺加引气剂混凝土试件在质量分数为1%和5%的Na2SO4及水中的抗冻性进行试验研究,得出在不同质量分数的Na2SO4中冻融对试件造成的损坏程度有所不同。张云清[17]等人采用快冻法对掺入大量矿物掺和料的混凝土和掺入引气剂的高耐久性混凝土分别在水中和5%质量分数的硫酸镁中进行抗冻性试验研究,结果得出性能差异的混凝土在不同的溶液中冻融时,表现出的损伤程度各不相同。安新正[18]等人对水灰比为0.44的混凝土在质量分数6%的硫酸钠中分别进行自然干湿交替变化和自然干湿后再经冻融交替变化下的劣化损伤研究,结果表明,与只经过自然干湿交替变化的情况对比,自然干湿后再经冻融交替变化的双重效应加快了试件的损坏。孙丛涛[19]等人采取快速冻融法探究混凝土试件在盐溶液中的抗冻性,试验分析了不同水胶比、粉煤灰掺量及含气量对试件的抗盐冻性产生的影响。试验结果表明,水胶比对试件的抗盐冻性起主导作用,掺加适量的粉煤灰能使试件满足抗盐冻性要求,同时存在含气量临界值,能够极大地提升试件的抗盐冻性。陈四利[20]等人对混凝土试件在硫酸盐-冻融耦合条件下的损伤变化规律进行了分析,结果得出,在冻融前期,冻融的交替变化对试件的损伤负主要责任,而在冻融后期,硫酸盐的化学和物理侵蚀负主要责任,试件的力学性能在双因素的作用下劣化更为严重。张建业[21]、余红发[22]对混凝土在硫酸盐-冻融耦合条件下的变化情况进行分析,发现冻融与硫酸盐之间存在交互效应,主要是硫酸盐侵蚀结晶产物可以填充混凝土内部结构的密实性,减小冻融循环引起的孔隙扩展,对冻融膨胀损坏有一定的延缓作用。
国外学者对混凝土受硫酸盐-冻融的问题进行了大量的分析探讨,认为盐浓度处于3%~5%的环境条件时,混凝土的剥蚀表现得最为严重;冻融的交替变化使混凝土产生裂隙,加快硫酸盐的渗透,产生的结晶性物质发生膨胀,加速了建筑物的损坏进程;同时盐溶液会使混凝土内部孔隙的饱水度增大和晶体的性能发生变化,对混凝土的抗冻性能产生抑制作用。Andrzej Cwirzen[23]等人在研究冻融作用下骨料和水泥浆界面过渡区时发现,由于冻融的交替变化,孔隙最先在界面过渡区不断延展,并加快了孔壁的破裂,水泥浆界面过渡区产生裂隙后,钙矾石晶体将会填充主要的裂隙。D.Cody[24]等人将混凝土置于硫酸钠溶液中进行连续浸泡、干湿和冻融作用下的膨胀量对比,试验得出,不同作用下引起的膨胀量表现为干湿>冻融>连续浸泡。M.Najimi[25]等人研究发现在混凝土中掺加矿物掺和料可使抗硫酸盐侵蚀能力得到明显提升。Erik Sehlangen[26]等人在断裂力学的前提下,用“胶体剥落理论”阐明硫酸盐溶液中冻融损坏,研究得出混凝土的剥蚀量主要与材料的强度、结冰的厚度等有关。Neville Adam[27]看来,多数人对混凝土遭受硫酸盐侵蚀的分析还停留在不成熟、混乱的阶段。他认为当下对硫酸盐侵蚀混凝土的探究多数集中在侵蚀机理的分析,而对水胶比、矿物掺料、侵蚀溶液浓度等因素以及干湿、冻融等条件共同作用下混凝土的劣化损伤分析较少,还没有形成系统且明确的认识。(www.xing528.com)
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