干湿循环下聚乙烯醇纤维混凝土抗Cl<sup>-</sup>渗透性能研究

doi:10.11902/1005.4537.2019.175

中国腐蚀与防护学报

2020, Vol. 40

Issue (4): 381-388 DOI: 10.11902/1005.4537.2019.175

研究报告

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干湿循环下聚乙烯醇纤维混凝土抗Cl^-渗透性能研究

闻洋¹(

), 熊林¹, 陈伟¹, 薛刚¹, 宋文学²

1.内蒙古科技大学土木工程学院包头 014010
2.包头市公路工程股份有限公司包头 014010

Chloride Penetration Resistance of Polyvinyl Alcohol Fiber Concrete under Dry and Wet Cycle in Chloride Salt Solutions

WEN Yang¹(

), XIONG Lin¹, CHEN Wei¹, XUE Gang¹, SONG Wenxue²

1. School of Civil Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China
2. Baotou Highway Engineering Company Ltd. , Baotou 014010, China

全文: PDF(3337 KB) HTML

摘要:

为了研究不同掺量时不同干湿循环周期下，聚乙烯醇 (PVA) 纤维混凝土在氯盐溶液中的抗Cl^-渗透性能及其机理，采用核磁共振技术 (NMR)，并借助扫描电镜 (SEM) 观察，对18 mm长PVA纤维在不同掺量成型的混凝土内部孔隙和氯盐分布情况进行研究分析。结果表明:相同干湿循环周期下，随着纤维掺量的增加，纤维对混凝土抗Cl^-渗透性的改善作用呈先增大后减小的趋势。1.2 kg/m³掺量的纤维混凝土试件其Cl^-最大浸入深度为4.1 mm，自由Cl^-含量峰值为0.17%，较基准混凝土分别下降29.3%和32%，但当纤维掺量超过1.2 kg/m³后，1.6 kg/m³掺量的纤维混凝土试件中Cl^-最大浸入深度为5.2 mm，抗Cl^-渗透性能较基准混凝土提高10.3%。随着干湿循环周期的增加，相同PVA纤维掺量混凝土试件其自由Cl^-含量的峰值点不断右移，Cl^-最大浸入深度和自由Cl^-含量明显增加。干湿循环周期和纤维掺量对PVA纤维混凝土抗Cl^-渗透性能有较明显的影响。

关键词 ：聚乙烯醇纤维混凝土, 干湿循环, 核磁共振, 微观结构, 抗Cl^-渗透性

Abstract：

The Cl^- permeation resistance of polyvinyl alcohol fiber reinforced concrete under cyclic tests of drying in air and wetting in chloride salt solution by means of nuclear magnetic resonance (NMR) technique and microscopic scanning electron microscopy (SEM). The distribution of pores and chloride salts in concretes with different among of 18 mm long polyvinyl alcohol (PVA) fibers were assessed. The results show that under the same number of dry-wet cycle, the Cl^- permeation resistance for the concretes increases first and then decreases with the increase of fiber content. The concrete with 1.2 kg/m³ polyvinyl alcohol fiber has a maximum Cl^- penetration depth of 4.1 mm, and the peak value of free chloride ion content is 0.17%, which is 29.3% and 32% lower than that of the reference concrete, respectively, but when the fiber content exceeds 1.2 kg/m³, the Cl^- permeation resistance of the concrete degraded, namely its maximum intrusion depth rose to 5.2 mm with Cl^- penetration resistance of only 10.3% above that of the plain concrete. With the increase number of the dry-wet cycle, the peak value of the free Cl^- content of the fiber-filled concretes filled with the same among of PVA was continuously shifted to the right side, correspondingly, the maximum intrusion depth and free Cl^- content increased significantly. It follows that the fiber content and the number of dry-wet cycle have significant effect on the Cl^- penetration resistance of PVA fiber concrete.

Key words： polyvinyl alcohol fiber concrete dry and wet cycle nuclear magnetic resonance microstructure resistance to Cl^- permeability

收稿日期: 2019-10-09

ZTFLH:

TG172

基金资助:国家自然科学基金(51768056);国家自然科学基金(51868063);内蒙古自治区自然科学基金(2019MS05038)

通讯作者: 闻洋 E-mail: wenyangalbert@163.com

Corresponding author: WEN Yang E-mail: wenyangalbert@163.com

作者简介: 熊林，男，1996年生，硕士生

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引用本文:

闻洋, 熊林, 陈伟, 薛刚, 宋文学. 干湿循环下聚乙烯醇纤维混凝土抗Cl^-渗透性能研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2020, 40(4): 381-388.
Yang WEN, Lin XIONG, Wei CHEN, Gang XUE, Wenxue SONG. Chloride Penetration Resistance of Polyvinyl Alcohol Fiber Concrete under Dry and Wet Cycle in Chloride Salt Solutions. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2020, 40(4): 381-388.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2019.175 或 https://www.jcscp.org/CN/Y2020/V40/I4/381

表1 PVA纤维混凝土配合比

图1 混凝土Cl-最大浸入深度变化示意图

图2 干湿循环不同天数后不同PVA纤维掺量试件中Cl-含量变化情况

表2 自由Cl-扩散系数

图3 PVA纤维混凝土不同掺量下的T2谱

表3 不同掺量下PVA纤维混凝土T2谱面积

图4 PVA纤维混凝土不同掺量下的孔径分布图

图5 干湿循环前PVA混凝土微观形貌

图6 干湿循环112 d后PVA混凝土微观形貌

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