隧道初支混凝土抗冲刷溶蚀技术评价及作用机理

• 作者: 周莹 穆松 蒲春平 周霄骋 李勇泉 蔡景顺 谢德擎
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 初支混凝土 溶蚀 水化产物 孔隙率 水分传输
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 无机非金属及其复合材料|INORGANIC MATERIALS AND CERAMIC MATRIX COMPOSITES
• 页码范围: 89-96
• 页数: 8页
• 分类号: TU528
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.20120200

摘要

隧道初支混凝土被钙溶蚀破坏将导致孔隙率增加、强度下降,进而缩短其服役寿命.根据溶蚀计算模型,可以从减少可溶性钙含量、降低孔隙率和降低混凝土基体的水分传输速率等方面来提升混凝土的抗溶蚀性能.采用硬化气泡、X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析、ICP等方法测试分析分别掺加矿物掺和料(AD)、密实材料(纳米二氧化硅,DM)和疏水材料(有机羧酸酯聚合物,HM)混凝土溶蚀前后的孔隙结构、水化产物、微观形貌和钙离子溶出量等指标.结果表明:矿物掺和料AD可以从降低可溶物Ca(OH)2的含量、细化混凝土孔隙等方面提升混凝土的抗溶蚀性能,溶蚀14 d时混凝土钙离子溶出量较纯水泥组降低10％,但混凝土早期强度偏低,不利于隧道初支混凝土施工;密实材料DM同样具有降低可溶物Ca(OH)2的含量、细化混凝土孔隙等优势,且其早期强度较高,溶蚀14 d时钙离子溶出量较纯水泥组降低22％;疏水材料HM可以从细化混凝土孔隙、降低水分传输速率等方面提升混凝土的抗溶蚀性能,溶蚀14 d时钙离子溶出量较纯水泥组降低30％,且对混凝土强度无不利影响.因此,混凝土的抗溶蚀提升效果顺序为:疏水材料HM>密实材料DM>矿物掺和料AD.