酸雨腐蚀对混凝土材料断裂特性的影响

作     者：周昌林 朱哲明 朱爱军 王志红 邱豪 ZHOU Changlin;ZHU Zheming;ZHU Aijun;WANG Zhihong;QIU Hao

作者机构：深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 四川大学建筑与环境学院四川成都610065 贵州大学土木工程学院贵州贵阳550025 

出 版 物：《工程科学与技术》 (Advanced Engineering Sciences)

年 卷 期：2019年第51卷第1期

页      面：144-151页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11672194 11702181) 四川省安全监管局安全生产科技项目资助(aj20170515161307) 四川省科技计划资助项目(18SYXHZ0094) 

主　　题：混凝土 三点弯曲 电测法 电镜扫描 断裂韧度 腐蚀深度 

摘      要：为研究酸雨腐蚀环境下混凝土断裂性能的劣化情况而进行混凝土的实验室加速腐蚀实验,并通过三点弯曲试验及电测法获得了不同腐蚀程度混凝土的起裂荷载、最大荷载以及试件的弹性模量和断裂韧度的劣化情况,同时借助电镜扫描获取腐蚀混凝土裂尖的劣化样貌。在模拟酸雨环境下,混凝土裂纹尖端的腐蚀深度随着侵蚀时间的持续而逐渐增长,裂纹尖端混凝土将发生结构性的损伤,混凝土材料松弛并产生微裂隙,这将直接影响混凝土裂尖的抗裂能力。与水中浸泡试件相比,腐蚀试件的抗裂能力发生显著的退化;在不同pH值的模拟酸雨环境中,试件的起裂荷载与最大荷载都随着腐蚀时间的增加而呈现先增长而后降低的趋势;随着腐蚀程度的增加,起裂荷载则会加速劣化。混凝土断裂韧度随腐蚀时间先增大后减小;溶液pH值越低,断裂韧度的增长周期越短,最终的损失也越大。H+和SO42–使裂尖混凝土发生复杂的物理化学变化,直接弱化混凝土的抗裂能力。混凝土断裂韧度劣化率随裂尖腐蚀深度呈现出抛物线式的发展态势。