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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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盐渍土环境下混凝土中SO42-扩散性试验研究
Study on the Diffusion of Sulfate Ions in Concrete Under the Saline Soil Environment
2020年第5期
SO42-离子;扩散性;盐渍土环境;干湿循环;X射线衍射
Sulfate ions; Diffusion property; Saline soil; Dry-wet cycling; XRD
2020年第5期
10.19761/j.1000-4637.2020.05.013.06
国家自然科学基金资助项目( 51368040);内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划(NJYT-14-B08) 。
王岩峰1,景 浩2,闫长旺3,孙 伟2
1.内蒙古电力经济技术研究院,呼和浩特 010040;2.内蒙古工业大学 土木工程学院,呼和浩特 010051;3.内蒙古工业大学 矿业学院,呼和浩特 010051

王岩峰1,景 浩2,闫长旺3,孙 伟2

王岩峰,景浩,闫长旺,等.盐渍土环境下混凝土中SO42-扩散性试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(5):13-17,24.

WANG Y F,JING H,YAN C W,et al.Study on the Diffusion of Sulfate Ions in Concrete Under the Saline Soil Environment[J].China Concrete and Cement Products,2020(5):13-17,24.

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摘 要:为了研究西部盐渍土环境下混凝土中SO42-的扩散性,测试了在不同溶液、不同干湿循环龄期下,混凝土中不同深度的SO42-含量。采用Fick第二定律为基本模型,考虑SO42-与混凝土结合能力以及混凝土为非均匀介质的特性,对SO42-扩散系数进行了分析讨论。此外,基于XRD结果,分析了侵蚀过程中钙矾石的生长情况以解释说明钙矾石的生成对SO42-扩散性的影响。结果表明,Cl-可促进侵蚀前期SO42-的侵蚀速度;西部盐渍土环境下混凝土中SO42-的扩散系数与结合能力呈负相关关系,与侵蚀深度呈正相关关系;SO42-浓度越高,钙矾石生长越快,钙矾石膨胀作用会填充混凝土的既有裂缝,从而抑制SO42-扩散。Abstract:InordertostudythediffusionofsulfateionsinconcreteunderthesalinesoilenvironmentinwesternChina,thecontentofsulfateionsinconcreteatdifferentdepthsindifferentsolutionsandatdifferentwet-drycycleageswasdetermined.Ficksecondlawwasadoptedasthebasicmodel.Consideringtheabilityofsulfateionstobondwithconcreteandthecharacteristicsofconcreteasnon-uniformmedium,thediffusioncoefficientofsulfateionswasanalyzedanddiscussed.Atthesametime,ettringitecrystalstructurewasrefinedaccordingtotheX-raydiffractionresultsofconcretesamplesaftererosion,andthegrowthofettringiteduringerosionwasanalyzed,soastoexplaintheinfluenceofettringitegenerationonthediffusionofsulfateions.Theresultsshowthatchlorideioncanpromotetheerosionrateofsulfateionintheearlystageoferosion.ThereisanegativecorrelationbetweenthediffusioncoefficientandbindingcapacityofsulfateionsinthesalinesoilofwesternChina,andapositivecorrelationbetweenitandthedepthoferosion.Thehighertheconcentrationofsulfateions,thefasterthegrowthofettringite.Theexpansionofettringitewillfilltheexistingcracksofconcretetoinhibitethediffusionofsulfate.
英文名 : Study on the Diffusion of Sulfate Ions in Concrete Under the Saline Soil Environment
刊期 : 2020年第5期
关键词 : SO42-离子;扩散性;盐渍土环境;干湿循环;X射线衍射
Key words : Sulfate ions; Diffusion property; Saline soil; Dry-wet cycling; XRD
刊期 : 2020年第5期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2020.05.013.06
文章编号 :
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目( 51368040);内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划(NJYT-14-B08) 。
作者 : 王岩峰1,景 浩2,闫长旺3,孙 伟2
单位 : 1.内蒙古电力经济技术研究院,呼和浩特 010040;2.内蒙古工业大学 土木工程学院,呼和浩特 010051;3.内蒙古工业大学 矿业学院,呼和浩特 010051

王岩峰1,景 浩2,闫长旺3,孙 伟2

王岩峰,景浩,闫长旺,等.盐渍土环境下混凝土中SO42-扩散性试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(5):13-17,24.

WANG Y F,JING H,YAN C W,et al.Study on the Diffusion of Sulfate Ions in Concrete Under the Saline Soil Environment[J].China Concrete and Cement Products,2020(5):13-17,24.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘  要:为了研究西部盐渍土环境下混凝土中SO42-的扩散性,测试了在不同溶液、不同干湿循环龄期下,混凝土中不同深度的SO42-含量。采用Fick第二定律为基本模型,考虑SO42-与混凝土结合能力以及混凝土为非均匀介质的特性,对SO42-扩散系数进行了分析讨论。此外,基于XRD结果,分析了侵蚀过程中钙矾石的生长情况以解释说明钙矾石的生成对SO42-扩散性的影响。结果表明,Cl-可促进侵蚀前期SO42-的侵蚀速度;西部盐渍土环境下混凝土中SO42-的扩散系数与结合能力呈负相关关系,与侵蚀深度呈正相关关系;SO42-浓度越高,钙矾石生长越快,钙矾石膨胀作用会填充混凝土的既有裂缝,从而抑制SO42-扩散。

Abstract: In order to study the diffusion of sulfate ions in concrete under the saline soil environment in western China, the content of sulfate ions in concrete at different depths in different solutions and at different wet-dry cycle ages was determined. Fick second law was adopted as the basic model. Considering the ability of sulfate ions to bond with concrete and the characteristics of concrete as non-uniform medium, the diffusion coefficient of sulfate ions was analyzed and discussed. At the same time, ettringite crystal structure was refined according to the X-ray diffraction results of concrete samples after erosion, and the growth of ettringite during erosion was analyzed, so as to explain the influence of ettringite generation on the diffusion of sulfate ions. The results show that chloride ion can promote the erosion rate of sulfate ion in the early stage of erosion. There is a negative correlation between the diffusion coefficient and binding capacity of sulfate ions in the saline soil of western China, and a positive correlation between it and the depth of erosion. The higher the concentration of sulfate ions, the faster the growth of ettringite. The expansion of ettringite will fill the existing cracks of concrete to inhibite the diffusion of sulfate.

关键词:
SO42-离子;扩散性;盐渍土环境;干湿循环;X射线衍射
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(1)西部盐渍土环境混凝土中SO42-的侵蚀速率随着侵蚀深度的增加而逐渐降低,Cl-的存在可有效提高侵蚀前期SO42-的侵蚀速率,Cl-的浓度越高, SO42-的侵蚀速率越快。
(2)SO42-的浓度越高,其与水泥水化产物的结合能力就越强;扩散性与结合能力为负相关,与侵蚀深度为正相关;随着侵蚀龄期的不断增加,不同深度下SO42-的扩散系数都有所降低。
(3)较高浓度的Cl-会使SO42-更快的进入混凝土内部,更多的SO42-进入会使侵蚀前期钙矾石生长速度更快,但这些新生钙钒石产生的膨胀作用会阻塞扩散通道从而使SO42-的扩散性降低;而Cl-浓度较低的环境,SO42-的速度不会很快,与混凝土内部水化产物生成的钙矾石也是缓慢生长,在较短的侵蚀龄期下不会对扩散性产生明显的影响。
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王岩峰,景浩,闫长旺,.盐渍土环境下混凝土中SO42-扩散性试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(5):13-17,24.

WANG Y F,JING H,YAN C W,et al.Study on the Diffusion of Sulfate Ions in Concrete Under the Saline Soil Environment[J].China Concrete and Cement Products,2020(5):13-17,24.

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