文档介绍：2005 届优秀毕业论文[设计]集(第七册建筑与土木工程学院)
Collection Graduation Theses (Projects) of SZU 2005 (VOLUME Ⅶ College of Architectrue & Civil Engineering)
海砂混凝土耐久性研究
——掺偏高岭土对早期氯离子含量的影响
(建筑与土木工程学院土木系土木工程专业林旭伟)
(学号:2001102006)
提要:开发和利用海砂是现在国家建设发展的新方向,其中利用海砂做为混凝土的细骨
料是一个非常重要的环节。本文是研究海砂混凝土的耐久性初步实验部分。在前期预备实验的基
础上,本文主要研究了掺入偏高岭土作为掺和料时,海砂砂浆试件的游离氯离子随时间的变化规
律。
实验结果表明,掺入偏高岭土后砂浆试件的早期的(28d 内)游离氯离子含量有所增加。但
是偏高岭土掺量多少对其氯离子含量并不大。另外发现,掺入偏高岭土的试件与基准试件都符合
早期预备实验的结果,其值的变化都是先增长后降低,大致趋势是一样的。但是,掺入偏高岭土
的试件在 8d 左右就达到了峰值,而基准试件在 11d 才达到峰值。
关键词:混凝土耐久性,海砂,氯离子,偏高岭土
教师点评:林旭伟同学在完成毕业论文期间,在查阅资料,解决实际问题的方面表现出很强
的独立完成任务的能力。该生学校基本概念清楚,善于思考问题,最终系统的完成了整个设计环
节的工作,所完成的毕业设计达到了优秀毕业设计的要求。(点评教师:邢锋,教授)
第一章绪论
混凝土耐久性的重要性概述
自 19 世纪 20 年代波特兰水泥问世以来,混凝土得到了广泛的应用。19 世纪 20~30 年代人
们用素混凝土修建了海岸防波堤、码头、灯塔等沿海或海上构筑物,由于这些构筑物长期经受外
部介质的强烈作用,其使用期往往不能像人们预料那么长,因此混凝土结构的耐久性问题引起了
人们的重视。19 世纪 40 年代,法国卓越的工程师、研究家维卡对海水环境中水硬性石灰及用石
灰和火山灰制成的砂浆性能进行了研究并得出结论:海水中的镁盐与氢氧化钙和含水硅酸盐发生
反应,生成氢氧化镁和硫酸钙;硫酸钙继续与水泥石中的其它成分相互作用,造成水泥石的腐蚀
破坏。可见,混凝土的耐久性问题是波特兰水泥的一个孪生兄弟,是混凝土发明以来就具有的问
题。
1987 年,美国国家材料咨询局公布的一个报告使混凝土耐久性在美国引起了严重的关注。
按照这个报告约有 25 万 3 千座混凝土桥面结构(其中有些建成还不到 20 年),已处于不同程度
的坏化状态,而且每年将增加 3 万 5 千座新的有害结构。
在同一年,黎特凡(Litvan)和毕克劳勒(Bickley)出版了对加拿大停车场结构混凝土耐久
性的研究报告。无数停车场结构,在远未达到它们的预期使用寿命之前,就显示出严重的坏化。
80 年代末至 90 年代初,报导混凝土结构严重与过早坏化情况的有:格威克(Gerwick)关于若
干国家新建的海底隧道、克哈那(Khanna)等关于海洋桩基、沙扬(Shayan)和魁克(Quick)
关于铁路轨枕的报告。
混凝土技术较为发的日本,其引以为自豪的新干线使用不到 10 年,就出现大面积混凝土开
裂、剥蚀现象。
我国现有建筑物的老化现象也是很严重的。据统计,我国现有建筑面积 50 亿 m2,其中约
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林旭伟:海砂混凝土耐久性研究——掺偏高岭土对早期氯离子含量的影响
23 亿 m2 需分期分批进行鉴定加固,近 10 亿 m2 急需维修加固才能使用。1989 年,建设部科技发
展司混凝土结构耐久性综合调查组对北京、西宁、贵阳和杭州的一些建筑物进行了调查,其结果
表明,我国钢筋混凝土结构由于各种原因而遭受破坏也是相当迅速而又严重的,其中耐久性差是
主要的原因。在一些建筑中,有的使用二、三年后就遭受破坏,丧失工作能力;有的使用一二十
年后,为维持其工作能力而花费的维修加固费用已超过结构本身的造价,最严重的,有的刚刚建
成尚未正式投入使用,就废弃了。这些情况在我国屡见不鲜,由此可见由于建筑结构的耐久性得
不到保障,每年将给我国造成巨大的经济损失。建国初期的建筑均已达到必须大修的状态;现有
大多数工业建筑不能满足安全、经济使用的要求,一般使用 25~30 年就需大修加固。
可见混凝土工程耐久性问题是及其严重的,由其引起的经济负担和社会影响也是沉重的。据
美国的调查与分析表明:美国的混凝土基础设施工程总价值约为 6 万亿美元,每年所需维修费或
重建费约为 3 千亿美元。美