滨海地铁高耐久性地下结构关键技术研究
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3.4 小结

通过毛细渗透和0.3MPa渗透压力试验研究表明,在深圳地铁11号线最严酷腐蚀介质浓度有压渗透下,氯盐腐蚀危害深度远未达到混凝土侧墙外层钢筋保护层厚度,更加影响不到侧墙内层钢筋,因此不存在薄壁结构内侧干湿交替破坏环境。氯离子的存在限制了硫酸盐的渗透,硫酸盐的渗透深度不可能超过氯离子渗透深度,因此也不存在硫酸盐薄壁结构干湿交替结晶腐蚀破坏环境。

混凝土抗渗试件预留小于0.2mm宽度裂缝,在0.3MPa渗透压力下,通过不同浓度腐蚀介质循环渗透试验,得到如下结论:①在低浓度氯盐-硫酸盐溶液中,钢筋半电池电位绝对值先升高再降低,最终趋于平缓的状态。在试验初期腐蚀液渗出,后期硫酸盐与水泥凝胶反应,形成石膏等膨胀性的水化产物和钙矾石形成网状结构,与胶凝材料二次水化产物结合堵塞预留裂缝,裂缝自愈合,使得钢筋重新与腐蚀溶液分离,表面的钝化膜重新形成,从而使钢筋不再锈蚀。②在高浓度氯盐-硫酸镁溶液中,钢筋半电池电位绝对值很快升高,然后进入平缓的状态,钢筋腐蚀严重,一直有腐蚀液渗出。镁离子的存在保证了氯离子以及硫酸根离子与水泥水化产物的反应的持续进行,一方面弱化了试件内部的碱度,导致钢筋锈蚀,无法重新形成钝化膜;另一方面破坏了混凝土内部的C-S-H凝胶结构,使得在高浓度氯盐-硫酸镁溶液中循环的试件无法像在低浓度氯盐-硫酸钙溶液的试件那样通过二次水化产物填补预留裂缝,使得试件内部长期循环浸没在腐蚀溶液中,直至完全破坏。③在高浓度氯盐-硫酸镁-碳酸溶液中,钢筋半电池电位绝对值升高最快,钢筋腐蚀严重,一直有腐蚀液渗出。硫酸镁腐蚀破坏和碳酸腐蚀破坏共同作用下,混凝土中的C-S-H凝胶会转变成质地松散不具有胶凝性的碳硫硅钙石,这种多重因素的循环侵蚀导致混凝土试件完全破坏。