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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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碳酸盐环境下隧道衬砌混凝土的腐蚀研究及防治措施
Corrosion study and prevention measures of tunnel lining concrete in carbonate environment
2024年第7期
隧道衬砌;抗腐蚀混凝土;防治措施;可溶性HCO3-;游离CO2
Tunnel lining; Corrosion resistant concrete; Prevention measure; Soluble HCO3- ; Free CO2
2024年第7期
10.19761/j.1000-4637.2024.07.001.06
国家自然科学基金项目(51978668);湖南省教育厅重点基金项目;中交第二公路工程局有限公司科技课题项目。
刘汉宏1,傅鹤林2,任世玉2,樊永强3
1.湖南省交通规划勘察设计院有限公司,湖南 长沙 410031;2.中南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410075;3.中交二公局隧道工程公司,湖南 长沙 410007

刘汉宏1,傅鹤林2,任世玉2,樊永强3

刘汉宏,傅鹤林,任世玉,等.碳酸盐环境下隧道衬砌混凝土的腐蚀研究及防治措施[J].混凝土与水泥制品,2024(6):1-6.

LIU H H,FU H L,REN S Y,et al.Corrosion study and prevention measures of tunnel lining concrete in carbonate environment[J].China Concrete and Cement Products,2024(6):1-6.

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摘   要:依托醴娄高速周家冲隧道工程,研究了强腐蚀地下水环境中HCO3-和游离CO2对混凝土的腐蚀影响,分析了腐蚀机理,制备了抗碳酸盐和碳酸性腐蚀的C40隧道衬砌混凝土,并通过正交试验方法确定了该混凝土的最佳配合比。此外,还提出了隧道衬砌混凝土防腐措施。结果表明:混凝土的最佳配合比为m水泥∶m细骨料∶m粗骨料∶m水∶m矿粉∶m硅灰∶m硅藻土∶m■∶m减水剂=1∶1.83∶2.43∶0.35∶0.10∶0.062∶0.021∶0.016∶0.012;加强混凝土拌合、运输、泵送、浇筑、养护等施工质量控制,加强防排水措施,均可提高隧道衬砌混凝土的抗碳酸盐和碳酸腐蚀性能。 Abstract: Based on the Zhoujiachong tunnel project of Lilou expressway, the corrosion effect of HCO3- and free CO2 on concrete in highly corrosive groundwater environment were studied. The corrosion mechanism was analyzed, and C40 tunnel lining concrete with resistance to carbonate and carbonation corrosion was prepared. The optimal mix proportion of concrete was determined through orthogonal experimental method. In addition, anti-corrosion measures for tunnel lining concrete were proposed. The results show that the optimal mix proportion of concrete is mcement∶mfine aggregate∶mcoarse aggregate∶mwater∶mmineral powder∶msilica fume∶mdiatomaceous earth∶m■∶mwater reducing agent=1∶1.83∶2.43∶0.35∶0.10∶0.063∶0.021∶0.016∶0.012. Strengthening construction quality control such as concrete mixing, transportation, pumping, pouring, and curing, as well as strengthening waterproof and drainage measures, can improve the carbonate and carbonate corrosion resistance of tunnel lining concrete.
英文名 : Corrosion study and prevention measures of tunnel lining concrete in carbonate environment
刊期 : 2024年第7期
关键词 : 隧道衬砌;抗腐蚀混凝土;防治措施;可溶性HCO3-;游离CO2
Key words : Tunnel lining; Corrosion resistant concrete; Prevention measure; Soluble HCO3- ; Free CO2
刊期 : 2024年第7期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2024.07.001.06
文章编号 :
基金项目 : 国家自然科学基金项目(51978668);湖南省教育厅重点基金项目;中交第二公路工程局有限公司科技课题项目。
作者 : 刘汉宏1,傅鹤林2,任世玉2,樊永强3
单位 : 1.湖南省交通规划勘察设计院有限公司,湖南 长沙 410031;2.中南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410075;3.中交二公局隧道工程公司,湖南 长沙 410007

刘汉宏1,傅鹤林2,任世玉2,樊永强3

刘汉宏,傅鹤林,任世玉,等.碳酸盐环境下隧道衬砌混凝土的腐蚀研究及防治措施[J].混凝土与水泥制品,2024(6):1-6.

LIU H H,FU H L,REN S Y,et al.Corrosion study and prevention measures of tunnel lining concrete in carbonate environment[J].China Concrete and Cement Products,2024(6):1-6.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:依托醴娄高速周家冲隧道工程,研究了强腐蚀地下水环境中HCO3-和游离CO2对混凝土的腐蚀影响,分析了腐蚀机理,制备了抗碳酸盐和碳酸性腐蚀的C40隧道衬砌混凝土,并通过正交试验方法确定了该混凝土的最佳配合比。此外,还提出了隧道衬砌混凝土防腐措施。结果表明:混凝土的最佳配合比为m水泥∶m细骨料∶m粗骨料∶m∶m矿粉∶m硅灰∶m硅藻土∶m■∶m减水剂=1∶1.83∶2.43∶0.35∶0.10∶0.062∶0.021∶0.016∶0.012;加强混凝土拌合、运输、泵送、浇筑、养护等施工质量控制,加强防排水措施,均可提高隧道衬砌混凝土的抗碳酸盐和碳酸腐蚀性能。

Abstract: Based on the Zhoujiachong tunnel project of Lilou expressway, the corrosion effect of HCO3- and free CO2 on concrete in highly corrosive groundwater environment were studied. The corrosion mechanism was analyzed, and C40 tunnel lining concrete with resistance to carbonate and carbonation corrosion was prepared. The optimal mix proportion of concrete was determined through orthogonal experimental method. In addition, anti-corrosion measures for tunnel lining concrete were proposed. The results show that the optimal mix proportion of concrete is mcement∶mfine aggregate∶mcoarse aggregate∶mwater∶mmineral powder∶msilica fume∶mdiatomaceous earth∶m■∶mwater reducing agent=1∶1.83∶2.43∶0.35∶0.10∶0.063∶0.021∶0.016∶0.012. Strengthening construction quality control such as concrete mixing, transportation, pumping, pouring, and curing, as well as strengthening waterproof and drainage measures, can improve the carbonate and carbonate corrosion resistance of tunnel lining concrete.

关键词:
the
混凝土
concrete
and
腐蚀
of
corrosion
隧道
tunnel
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(1)本文依托醴娄高速周家冲隧道工程,对隧道区的地下水进行取样分析,根据水质腐蚀性分析成果可知,该地下水含有大量HCO3-和游离的CO2,会对衬砌混凝土产生碳酸盐和碳酸性腐蚀。
(2)HCO3-和游离CO2水环境会对混凝土产生两种形式的腐蚀:一种是HCO3-和CO2先与水泥的水化产物Ca(OH)2反应,使Ca(OH)2溶解,混凝土碱性降低,进一步腐蚀破坏另一种水化产物C-S-H;另一种是Ca2+、SiO32-、SO42-、CO32-、HCO3-和游离的CO2在适当的水和温度下,相互作用反应生成碳硫硅钙石,使混凝土失去胶结能力而发生破坏。
(3)结合该地下水腐蚀特点和腐蚀机理,对混凝土原材料进行了优选,制备了一种抗碳酸盐腐蚀和碳酸性腐蚀的混凝土,并通过正交试验设计法确定了混凝土的最佳配合比:m水泥∶m细骨料∶m粗骨料∶m∶m矿粉∶m硅灰∶m硅藻土∶m■∶m减水剂=1∶1.83∶2.43∶0.35∶0.10∶0.062∶0.021∶0.016∶0.012。
(4)结合工程特点,加强混凝土拌合、运输、泵送、浇筑、养护等施工质量控制,加强防排水措施,均可提高隧道衬砌混凝土的抗碳酸盐和碳酸腐蚀性能。

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刘汉宏,傅鹤林,任世玉,.碳酸盐环境下隧道衬砌混凝土的腐蚀研究及防治措施[J].混凝土与水泥制品,2024(6):1-6.

LIU H H,FU H L,REN S Y,et al.Corrosion study and prevention measures of tunnel lining concrete in carbonate  environment[J].China Concrete and Cement Products,2024(6):1-6.

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