功能组分对热带海洋服役环境下混凝土的耐久性影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着我国经济的快速发展和国际竞争力的迅速提高，一大批海洋工程在建或规划中，如三亚海军某基地、三亚凤凰岛等。然而热带海洋中高浓度的侵蚀介质（如cl-、so42-、mg2 等）易导致混凝土材料内部微结构破坏、胶凝力退化，并影响混凝土水化产物相组成、结构及分布。进而影响其服役寿命，造成国家巨大经济损失。1981~1985年,南京水科院、北京水科院、长江科学院、华东水利学院、交通部一航局、四航局科研所等单位相继对海港码头进行大面积调查。发现服役7~20的海港码头因氯离子引起的钢筋锈蚀很严重[1]。2012年新疆卡纳渠道工程混凝土因所处环境地下水中含有高浓度硫酸根离子和镁离子（硫酸根离子浓度高达89100mg/l，镁离子浓度高达15200mg/l），在双重侵蚀离子作用下混凝土破坏严重[2]。关于硫酸盐侵蚀分两种[3-7]，一种是硫酸盐与水泥中ca(oh)2反应生成石膏、钙矾石或者高硫酸盐浓度结晶形成naso4·10h2o，mgso4·7h2o晶体，造成混凝土体积膨胀破坏。另一种是生成无胶凝性的化合物，如碳硫硅钙石（tsa）及mg2 侵蚀使c-s-h置换成无胶凝性质的m-s-h，从而使混凝土强度、刚度和黏结力大大降低。

针对上述问题，国内外专家、学者采用不同方法提升服役于海洋环境下混凝土的耐久性。①优化胶凝浆体组成。胡红梅[8]等通过硅灰、水淬矿渣、优质粉煤灰等工业废渣和偏高岭土优化胶凝浆体组成，研究发现掺入矿物掺合料可降低混凝土内部孔隙率、细化混凝土内部孔结构、优化的水泥石一集料界面过渡区，从而提高混凝土对ci-离子扩散的阻碍能力；二是由于其对ci-离子的初始固化(物理吸附)作用和二次水化产物的物理化学吸附，使高性能混凝土对ci-离子有较大的固化能力，有利于降低ci-离子在高性能混凝土中的渗透速度,从而提高了高性能混凝土的抗氯离子渗透性能；②掺加高效减水减缩剂、阻锈剂等功能组分，提高混凝土抗离子侵蚀能力。李崇智等采用新型高效减水减缩剂设计制备的混凝土坍落度在1～2小时内基本无损失，提高了混凝土密实度及体积稳定性能[9-11]。nmai等[10]的研究发现将阻锈剂掺入到混凝土中(阻锈剂掺量5l/m3)的试验中发现阻锈剂使硫酸盐腐蚀膨胀量降低83%，新拌混凝土坍落度有所增大、引气量略有增加、初凝和终凝时间均有所延长。③在混凝土表面喷涂防侵蚀物质。在树脂类材料中掺入很薄的玻璃鳞片，以数毫米的厚膜型涂层涂覆在混凝土表面，以达到长期的完全隔离环境之目的。贾梦秋等人［12-15］采用交流阻抗法评价了玻璃鳞片乙烯基酯树脂涂料的防腐蚀性能，并对其耐腐蚀机理进行了研究，结果表明：添加玻璃鳞片的涂层比未添加玻璃鳞片的涂层具有更好的抗渗透性和耐蚀性。同时，掺入玻璃鳞片的涂层，可有效抑制涂层龟裂、剥落等现象，使涂层具有优异的附着力与抗冲击性，可用于腐蚀环境严重的海中和海浪飞溅区的构筑物上。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

1．研究不同组成的胶凝浆体（水泥、水泥 矿粉）在侵蚀性离子（cl-、so42-、mg2 ）作用下侵蚀不同龄期，其水化产物相组成及其微观结构的演变规律；

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅文献，设计实验方案。确定试样组，侵蚀方式和实验测试方法并制定开题报告。

第3-4周：制备不同组成的胶凝浆体试样，养护7天后开始置于mgso4，mgcl2溶液中侵蚀。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]潘德强,我国海港工程混凝土结构耐久性现状及对策[c].北京:土建结构工程的安全性与耐久性,2001.

[2]苏建彪.混凝土抵抗高浓度硫酸盐、镁盐侵蚀性能研究[d].新疆:新疆农业大学.2014.

[3]邓德华,肖佳,元强,等.水泥基材料中的碳硫硅钙石[j].建筑材料学报,2005,8(4):400-409.