阿克苏地区盐渍土环境下混凝土耐久性研究

新疆南疆地区是我国新疆“丝绸之路经济带”核心区建设的重点区域，是我国“一带一路”国家战略向西挺进至中亚–欧洲的重要战略节点，因此南疆“丝绸之路经济带”基础设施工程建设至关重要。混凝土具有原材料丰富、经济适用、抗压强度高等优点，成为了基础工程建设的首选原材料。

新疆南疆地区气候恶劣，昼夜温差高达20℃，各类气象灾害如寒潮、霜冻、沙尘暴、干旱、冰雹、暴风雪等极端灾害性天气时有发生，使得在本地区内的混凝土建筑物受到盐类侵蚀、干湿循环、冻融循环的影响，混凝土易出现表面起皮、棱角脱落、裂缝长度和深度显著增大的现象，部分体表面积大的混凝土呈蜂窝状，从而严重影响了混凝土的耐久性，大大缩短了混凝土的使用寿命，制约了本地区经济发展。因此在汉斯出版社《土木工程》期刊中有学者认为开展南疆地区盐渍土环境下混凝土耐久性问题的研究具有重要意义。

目前，混凝土耐久性研究主要集中在以某地区所存在的自然环境为基础，进行室内模拟加速方面的试验，模拟的因素较为单一，所以研究成果较难运用到同时遭遇冻融破坏、冻胀破坏硫酸盐腐蚀等多因素作用的南疆阿克苏地区。新疆阿拉尔多浪水泥公司生产的42.5普通硅酸盐水泥，粗集料采用新疆阿拉尔正达商混站提供的卵石，卵石粒径分别为5mm~20mm和20mm~40mm；细集料采用新疆阿拉尔正达商混站用砂，细度模数为2.7，属于中砂，粒化高炉矿渣采用新疆阿拉尔热电厂生产的矿粉；减水剂采用新疆阿拉尔正达商混站提供的高性能减水剂，减水率为27%。水采用阿拉尔自来水。

为了客观的研究现场暴露地区环境对混凝土耐久性的影响，结合新疆南疆地区的气候条件、地理环境以及本地区土壤中所含有的腐蚀性离子，基于不同矿粉掺量对混凝土抗侵蚀能力的区别，本试验设计了5种矿粉掺量的混凝土试样。制作混凝土试块，试件尺寸为100mm×100mm×400mm，养护24h后拆模，标准养护28d后将试件埋入土中。试件两端分别标记A端和B端，在长度方向标记试件编号，沿长度方向将B端埋入土中，埋置深度为200mm，A端朝上暴露在空气中。

在埋置之前，对试件进行初始数据采集，其中包括试件质量M，A，B端的动弹性模量EA，EB，并且每隔30d采集1次试件的质量和动弹性模量。由于现场暴露环境比较复杂，不确定因素较多，为确保试验的严谨性和准确性，将误差降到最小，本试验选取新疆南疆阿克苏地区八团1个现场暴露试验点埋置试块，此点埋置6种配合比的试件，每种水灰比的试件3个，此暴露点共18个试件。根据《岩土工程勘察规范》结合数据计算可知八团试验点为盐渍土地区。

结果表明：1)相对动弹性模量评价参数ω1和相对动弹性模量评价参数ω2能够更直观地表征出现场暴露环境下混凝土的劣化过程，单独选用一个评价参数并不能客观地去衡量现场暴露环境下混凝土的耐久性，综合考虑相对质量和相对动弹性模量优化后的综合损伤评价参数ω可以较好地表征出南疆盐渍土地区现场暴露混凝土的耐久性能。综合相对质量评价参数、相对动弹性模量评价参数和优化后综合损伤评价参数来看，矿粉掺量低于30%时或矿粉掺量高于30%时，参数波动相比于30%较为剧烈，由此可知矿粉掺量为30%为矿粉最佳掺量。

文章链接：https://doi.org/10.12677/HJCE.2021.106063