模拟酸雨环境下C40混凝土抗压性能试验研究
c40混凝土抗压设计强度
c40混凝土抗压设计强度摘要：1.C40混凝土的定义与特点2.C40混凝土的抗压设计强度标准3.影响C40混凝土抗压设计强度的因素4.提高C40混凝土抗压设计强度的方法5.总结正文：C40混凝土是一种高强度、高耐久性的混凝土，广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程结构中。
其抗压设计强度是衡量其性能的重要指标。
C40混凝土的抗压设计强度标准是根据我国现行的《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）规定的。
C40混凝土的抗压强度等级为40MPa，意味着在标准养护条件下，28天龄期的混凝土抗压强度平均值不低于40MPa。
影响C40混凝土抗压设计强度的因素主要包括：1.水泥类型和用量：水泥类型对混凝土的强度发展有很大影响，优质水泥可以提高混凝土的早期和长期强度。
同时，水泥用量也需要控制在合理范围内，过多或过少都会影响混凝土的强度。
2.骨料类型和级配：骨料的类型、粒径和级配对混凝土的强度和耐久性有很大影响。
选用适宜的骨料类型和级配可以提高混凝土的抗压强度。
3.混凝土配合比：合理的混凝土配合比是提高抗压强度的重要手段。
配合比设计时，需要充分考虑水泥用量、骨料类型和级配、水胶比等因素，以达到最佳的强度性能。
4.养护条件：养护条件对混凝土强度的发育具有重要影响。
在合理的养护条件下，混凝土强度可以得到更好的发展。
提高C40混凝土抗压设计强度的方法包括：1.选用优质水泥和适宜的骨料类型、级配。
2.合理控制水胶比，避免过高或过低的水胶比导致混凝土强度不足或过度收缩。
3.采用合理的混凝土浇筑和养护措施，确保混凝土充分密实。
4.控制混凝土搅拌时间和速度，避免过度搅拌导致强度降低。
总之，要提高C40混凝土的抗压设计强度，需要从水泥、骨料、配合比、养护条件等多方面进行控制。
酸雨对建筑材料腐蚀的影响实验
酸雨对建筑材料腐蚀的影响实验酸雨是指大气中酸性物质与大气水蒸气结合形成的降水过程，其PH值通常低于正常的5.6。
随着工业化和汽车尾气的排放增加，酸雨在全球范围内成为一个严重的环境问题。
酸雨不仅对自然环境造成危害，也会对建筑材料的耐久性和结构稳定性产生负面影响。
为了研究酸雨对建筑材料腐蚀的影响，我们进行了一系列实验。
在实验中，我们选择了常见的建筑材料，例如混凝土、大理石和砖块，并将它们暴露在模拟的酸雨环境中。
以下是我们的实验步骤和观察结果。
实验步骤：1. 准备实验材料：混凝土、大理石和砖块。
2. 设置实验条件：使用实验室设备模拟酸雨的环境，包括调节PH 值和温度。
3. 将材料置于酸雨环境中：将每种材料分别放置在不同的容器中，加入模拟的酸雨液体。
4. 控制实验时间：我们将实验时间设置为一周，以观察短期内酸雨对建筑材料的影响。
5. 观察和测量结果：每天记录材料的表面变化，并测量可能发生的质量变化。
实验结果：1. 混凝土：经过一周的暴露在酸雨环境中，我们观察到混凝土表面出现了一些细微的裂痕和颜色变化。
此外，混凝土质量略微降低。
这表明酸雨对混凝土的腐蚀作用是缓慢而渐进的，可能会对建筑结构的强度和稳定性产生不利影响。
2. 大理石：大理石在酸雨环境下的腐蚀速度更快。
我们观察到大理石表面有更多的腐蚀迹象，包括明显的凹陷和颜色变浅。
此外，大理石的质量明显下降。
这表明酸雨对大理石的腐蚀作用更加显著，可能导致建筑中大理石制品的损坏和破坏。
3. 砖块：与混凝土和大理石相比，砖块表面的腐蚀现象比较轻微。
我们观察到砖块的颜色变浅，但并没有出现明显的形状变化。
然而，砖块的质量也有轻微的下降。
酸雨对砖块的腐蚀作用可能不如其他材料明显，但仍然会对其耐久性产生一定的影响。
结论：通过这次实验，我们可以得出以下结论：1. 酸雨对建筑材料的腐蚀作用是逐渐发展的，短期内可能不会对结构产生严重影响，但长期暴露在酸雨环境中会导致建筑材料的损坏和破坏。
c40混凝土轴心抗压强度标准值
c40混凝土轴心抗压强度标准值C40混凝土是一种常见的混凝土强度等级，其轴心抗压强度标准值是指在试验中，混凝土试件在轴向受力下能承受的最大压力。
本文将详细介绍C40混凝土轴心抗压强度标准值的相关内容。
首先，需要明确的是，C40混凝土是指混凝土强度等级为C40的混凝土。
混凝土强度等级是根据混凝土在28天龄期下的轴心抗压强度来划分的，单位为MPa（兆帕）。
C40混凝土的强度等级为40MPa，即在28天龄期下，混凝土试件的轴心抗压强度应不少于40MPa。
C40混凝土的轴心抗压强度标准值不少于40MPa，这个数值是由国家标准规定的。
国家标准对混凝土的性能要求进行了详细的规定，其中包括了不同强度等级混凝土的轴心抗压强度标准值。
在实际工程中，为了保证混凝土的质量，需要对混凝土进行试验，以确定其轴心抗压强度是否符合标准要求。
试验时，需要制作混凝土试件，常见的试件形状为立方体或圆柱体。
制作试件时，需要按照一定的比例将水泥、砂子、骨料等原材料进行搅拌，然后倒入模具中，经过一定的养护时间后取出试件进行试验。
试验的方法主要有三种，分别是压力试验、弯曲试验和剪切试验。
其中，压力试验是最常用的方法，用于测定混凝土试件在轴向受力下的抗压强度。
试验时，将试件放置在压力试验机上，逐渐增加压力，直至试件破坏。
测得的最大压力即为试件的轴心抗压强度。
C40混凝土的轴心抗压强度标准值为40MPa，这意味着在实际工程中，使用C40混凝土的结构物需要保证其轴心抗压强度不低于40MPa。
这样的要求是为了保证结构的安全性和稳定性，使其能够承受设计荷载和外部力的作用。
在选择混凝土强度等级时，需要根据具体的工程要求和设计要求进行选择。
C40混凝土通常用于承受较大荷载和较高强度要求的工程，如大型桥梁、高层建筑等。
在实际施工中，需要合理控制混凝土的配合比例和养护时间，以保证混凝土的强度和性能。
总之，C40混凝土的轴心抗压强度标准值为40MPa，这是根据国家标准规定的。
c40混凝土抗压强度标准值
c40混凝土抗压强度标准值标题：C40混凝土抗压强度标准值详解文档内容：一、引言混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，其抗压强度是衡量其承载能力和结构稳定性的重要指标。
其中，C40混凝土以其较高的抗压强度和良好的耐久性，在各类建筑工程中得到了广泛应用。
本文将详细介绍C40混凝土的抗压强度标准值及其相关知识。
二、C40混凝土定义C40混凝土，按照我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2019），是指在28天龄期时，其立方体抗压强度标准值达到40MPa以上的混凝土。
这里的“40”即代表其设计强度等级，意味着该类混凝土在标准养护条件下，至少有95%的试块能够达到40MPa或以上的抗压强度。
三、C40混凝土抗压强度标准值根据上述标准，C40混凝土的抗压强度标准值为40MPa。
这意味着在严格的实验室条件下，制作成边长为150mm的标准立方体试件，在标准养护28天后进行抗压测试，其平均抗压强度需达到40MPa以上。
四、影响C40混凝土抗压强度的因素C40混凝土的实际抗压强度会受到多种因素的影响，包括但不限于水泥强度、水灰比、骨料性质、搅拌质量、养护条件以及龄期等。
因此，在实际工程应用中，必须严格按照配合比设计和施工工艺要求进行，以确保混凝土能达到预期的抗压强度。
五、结论综上所述，C40混凝土的抗压强度标准值为40MPa，是混凝土强度等级的重要体现，对保证建筑结构的安全性和耐久性具有关键作用。
在使用过程中，应严格控制各个环节的质量，确保混凝土的实际性能满足设计要求，从而保障建筑工程的整体质量和安全。
六、建议与展望随着工程技术的发展，对于C40混凝土抗压强度的提高和优化仍然是混凝土材料研究的重要方向。
未来，通过新材料的研发、配合比优化及先进施工技术的应用，有望进一步提升C40混凝土的抗压强度和综合性能，使其在各种复杂环境下的应用更为广泛和高效。
c40混凝土抗压设计强度
c40混凝土抗压设计强度
C40 混凝土是一种常见的中等强度混凝土，其抗压设计强度是指在设计过程中所考虑的混凝土在标准条件下的抗压强度。
以下是关于C40 混凝土抗压设计强度的一些信息：
1. 定义：C40 混凝土的抗压设计强度通常是指混凝土在28 天养护期后的标准立方体试件（150mm x 150mm x 150mm）在标准试验条件下测得的抗压强度。
2. 设计要求：在设计过程中，C40 混凝土的抗压设计强度是根据具体的工程要求和使用条件来确定的。
这通常涉及到结构的荷载、安全系数、使用环境等因素。
3. 影响因素：C40 混凝土的抗压设计强度受到多种因素的影响，包括原材料的质量、配合比的设计、混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护等施工过程中的因素。
4. 试验方法：为了确定C40 混凝土的抗压设计强度，通常需要进行标准的立方体试件抗压试验。
试验过程按照相关的标准和规范进行，以确保结果的准确性和可靠性。
5. 实际应用：C40 混凝土通常用于中等负荷的结构，如建筑物的柱子、梁、楼板、基础等。
在实际工程中，具体的抗压设计强度可能会根据结构的重要性、使用环境和设计要求进行调整。
具体的C40 混凝土抗压设计强度可能因不同的国家、地区或行业标准而有所差异。
在实际应用中，应根据相关的标准和规范来确定具体的抗压设计强度要求。
如果您需要更详细和准确的信息，建议参考相关的混凝土设计规范或咨询专业的工程师。
硫酸硝酸混合溶液侵蚀后混凝土抗压性能试验研究
硫酸硝酸混合溶液侵蚀后混凝土抗压性能试验研究摘要：为了模拟酸雨环境，本文采用加速腐蚀的试验方法，配置两同浓度的硫酸和硝酸混合溶液（ph值为2.5和3.5），对C40混凝土进行腐蚀。
研究了混凝土腐蚀后的质量损失、抗压强度等力学性能。
试验结果表明，保持ph值恒定的情况下，氢离子溶解水泥石中的Ca(OH)2造成的质量损失增加明显，在腐蚀初期，混凝土强度减小，中期增强，而后降低的变化规律，期中酸度较浓的溶液浸泡的试块，中期强度增强明显，表明硫酸根例子与硬化水泥石作用生成膨胀性的物质使混凝土密实，增强了混凝土的抗压强度，混凝土试块强度损失率与弹性损失率变化趋势基本一致。
关键词：混凝土；腐蚀；质量损失1 引言混凝土材料是当今建设工程中使用最大宗的建筑材料，其性能的优劣对建设工程质量有重大的影响；而酸雨是目前全世界范围内的环境污染问题，人们称之为“空中杀手”[1]酸雨不仅会使混凝土变色，表层剥落，还会降低混凝土的强度，对混凝土建（构）筑物的正常使用和耐久性造成影响。
目前国内外关于酸雨溶液腐蚀研究不多，且大多基于定性的研究，或基于化学分析和其他手段腐蚀研究，因此在实验室建立加速腐蚀试验，研究混凝土受酸雨腐蚀的影响是十分有意义的[2]。
本文采用酸雨的主要成分（H2SO4+HNO3）快速腐蚀的试验方法，研究了酸雨腐蚀后混凝土的质量损失、抗压强度、弹性模量等各项数据，得出受酸雨腐蚀混凝土的抗压强度、弹性模量等各项力学性质与受腐蚀程度间的关系。
2酸雨对混凝土的腐蚀机理大气中的酸性气体主要是指CO2、SOX、H2S和NOX等气体。
NOX和SOX气体在大气中还经常与水结合，形成酸雨，对混凝土形成酸性侵蚀。
本文主要针对我国酸雨是典型的硫酸型酸雨，采用化学试剂（H2SO4+HNO3）来模拟酸雨，酸雨对材料的侵蚀是酸雨中H+和SO42-共同侵蚀作用的结果：即H+将溶解硬化水泥石中的Ca(OH)2，SO42- 将与硬化水泥石作用生成膨胀性的物质，CaSO4·2H2O,CaAl2Si2O8,Ca-Fe-Al-S-Si-O甚至体积更大的3CaO·A12O3·3CaSO4 ，因此，酸雨对非金属建筑材料的侵蚀，主要是H+ 引起的溶解侵蚀和SO42-引起的膨胀侵蚀。
模拟酸雨侵蚀条件下水泥基材料性能、组成、孔结构变化分析的开题报告
模拟酸雨侵蚀条件下水泥基材料性能、组成、孔结
构变化分析的开题报告
一、研究背景及意义
酸雨是指大气中的硫酸、硝酸等化学物质与水分组成的降雨，其对
水泥基材料的侵蚀是公认的，特别是对建筑物、桥梁等基础设施的长期
稳定性有着不可忽视的影响。
酸雨的形成与采用化石燃料、工业生产、
交通运输等人类活动有着密不可分的关系，酸雨侵蚀问题应引起极大的
重视。
二、研究内容及方法
本研究旨在通过模拟酸雨条件下对水泥基材料的侵蚀进行实验研究，探究酸雨对材料性能、组成及孔结构的影响。
具体研究方法包括：
1、制备水泥基材料样品，并浸泡于既定质量分数的硫酸和硝酸混合液中，以模拟酸雨侵蚀条件。
2、采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等手段，分
析水泥基材料样品在酸雨侵蚀过程中的组成、晶体结构、微观形貌等变化。
3、借助氮气吸附-脱附等分析手段，探究酸雨条件下水泥基材料样
品孔结构的演变。
三、预期研究结果及意义
本研究将进一步加深人们对酸雨对水泥基材料的影响和破坏机理的
认识，为减缓酸雨对建筑物、桥梁等基础设施的侵蚀提供理论依据和技
术支持。
同时，研究结果还可为水泥材料在特殊环境中的使用提供参考。
酸雨对建筑材料的影响实验模拟与观察
酸雨对建筑材料的影响实验模拟与观察酸雨作为一种严重的环境问题，不仅对植物和水域生态造成了危害，还对建筑材料造成了潜在的威胁。
为了深入研究酸雨对建筑材料的影响，我们进行了实验模拟与观察，以期了解其对建筑材料的腐蚀作用及其影响程度。
一、实验材料与方法在本实验中，我们选取了几种常见的建筑材料，包括混凝土、砖块和石材。
实验分为两个部分，一部分是模拟酸雨的制备，另一部分是对建筑材料样本进行观察和分析。
1. 模拟酸雨制备为了模拟真实的酸雨环境，我们使用了以下材料：- 硫酸：用于模拟酸性成分。
- 蒸馏水：用于稀释硫酸。
制备酸雨的步骤如下：a) 取一定比例的蒸馏水，加入适量的硫酸，调整 pH 值至所需范围（通常在4.0左右）。
b) 用磁力搅拌器搅拌混合物，确保溶液均匀。
2. 建筑材料样本制备我们从市场上购买了新鲜的建筑材料样本，确保其质量良好。
然后，我们将样本切割成适当的尺寸和形状，并确保表面光滑平整。
每种材料的样本数量至少为三个，以保证实验的可靠性。
二、观察与分析1. 实验组设置我们设置了以下几个实验组：- 对照组：建筑材料样本只浸泡于蒸馏水中，用于对比控制。
- 酸雨组：建筑材料样本浸泡于模拟酸雨中。
2. 实验操作将建筑材料样本放入预先准备好的容器中，分别加入蒸馏水和模拟酸雨，确保样本完全覆盖。
然后，将容器放置在稳定的环境条件下，在适当的时间段内观察和记录。
3. 观察指标我们主要关注以下观察指标来评估酸雨对建筑材料的影响：- 外观变化：观察建筑材料表面是否发生了腐蚀、剥落或者颜色变化等。
- 质量变化：测量建筑材料样本的质量变化，以确定腐蚀程度。
4. 结果与讨论根据我们的实验模拟与观察，我们得出以下结论：- 酸雨对建筑材料具有明显的腐蚀作用。
在观察期间，我们发现建筑材料的表面出现了不同程度的腐蚀和剥落现象。
- 不同材料对酸雨的响应程度有所差异。
砖块和石材通常比混凝土更容易受到酸雨的影响，因为它们的结构更为疏松。
酸雨环境下混凝土结构性能研究综述
方押豹aMATERIALS REPORTS2019,Vol.33,No.6www.mater-rep. com 酸雨环境下混凝土结构性能研究综述曹琛，郑山锁,胡卫兵Y西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055近年来，随着全球人口剧增、城市化进程以及现代工业化进程的加快，两大主要化石燃料能源——煤和石油的消耗量日益增加，同时煤和石油在燃烧过程中产生大量硫和氮的氧化物等，这些氧化物排放到大气中将生成二次污染物硫酸和硝酸，生成的二次污染物和硝酸再遇雨、雪、雾等而形成酸雨。
我国是世界上第三大酸雨区，酸雨对水生生态系统、陆生生态系统、人体健康、建筑物等均有很大的危害，给世界各国造成了巨大的经济损失，成为全球性的重大环境问题。
混凝土结构因具有取材方便、可模性好、价格低廉、抗压强度高及耐火性好等优点被广泛应用，已成为我国最主要的结构形式之一。
但由于混凝土材料中存在大量碱性化合物，可与酸雨发生中性化反应，导致其表面硬化水泥溶解，材料表面变质，进而引起其物理力学性能的劣化。
同时，钢筋表面钝化膜由于混凝土碱性下降而发生锈蚀，锈蚀物的产生使混凝土构件膨胀，并产生裂缝，最终使混凝土结构失效。
酸雨对混凝土结构耐久性的劣化影响已引起众多学者的关注。
目前，国内外学者对酸雨侵蚀混凝土的研究主要集中于：（1）酸雨对水泥混凝土的腐蚀机理及劣化规律的研究；（2）酸雨侵蚀介质、pH值以及矿物掺合料的种类等对混凝土材料及构件侵蚀性能的影响；（3）不同酸雨侵蚀加速试验方法的研究，但此方面研究仍较少，尤其是结构户外暴露试验研究；（4）酸雨侵蚀混凝土结构的静态、动态力学性能的研究，这一方面的研究亦相对较少，目前国内外仍缺乏系统的研究报道。
因此，为了明确酸雨对混凝土结构的侵蚀行为，本文对近30年国内外有关酸雨对混凝土耐久性影响的研究报道进行了评述，重点讨论了酸雨对混凝土结构静态及动态力学性能的影响。
首先详述了酸雨对混凝土材料的腐蚀机理和劣化过程，其次总结了酸雨加速腐蚀试验方法以及酸雨对混凝土结构力学性能影响的相关研究；最后讨论了当前有关酸雨侵蚀混凝土研究的一些重要问题，并对今后需进一步研究的问题提出了建议。
C40混凝土抗压强度记录
C40混凝土抗压强度记录本次实验旨在测试C40混凝土的抗压强度，以评估其在工程实践中的适用性。
以下是对实验过程和结果的记录：实验材料和设备：-水泥：选用普通硅酸盐水泥。
-砂：采用建筑用细砂。
- 石子：选择直径为10mm的骨料。
-水：使用纯净水。
-塑料容器：用于制备混凝土样品。
-混凝土搅拌机：用于将水泥、砂、石子和水混合。
-振动台：用于振动混凝土样品。
-压力计：用于测试混凝土样品的抗压强度。
实验步骤：1.根据设计配合比，按比例准备适量的水泥、砂、石子和水。
2.将混凝土搅拌机置于水平位置，并将混凝土材料依次加入搅拌机中。
3.打开搅拌机，保持低速搅拌，直至混凝土材料充分混合均匀。
4. 将混凝土倒入塑料容器中，每个容器的高度约为150mm。
5.将塑料容器置于振动台上，以消除混凝土中的气泡并提高样品的密实度。
6.振动时间为1-2分钟，直到表面没有气泡为止。
7.将样品放置在室温下，28天后进行抗压测试。
实验结果：经过28天的养护，我们选取了10个样品进行抗压测试，并记录了每个样品的抗压强度。
测试结果如下：样品编号抗压强度（MPa）141.2239.8340.5442.1540.9641.5739.3841.8940.21042.7平均抗压强度：40.82MPa最小抗压强度：39.3MPa最大抗压强度：42.7MPa实验讨论：根据实验结果，我们可以看到C40混凝土具有较高的抗压强度，平均抗压强度达到了40.82MPa。
同时，最小强度为39.3MPa，最大强度为42.7MPa。
这表明C40混凝土在工程实践中具备较好的承载能力和稳定性。
通过与相关标准和规范进行对比，我们可以得出结论：本次试验中的C40混凝土抗压强度符合设计要求，并能够满足特定工程项目的使用需求。
同时，我们还可以根据实验结果进行一些结构计算和设计，以确保工程结构的安全性和稳定性。
总结：本次实验通过对C40混凝土样品的抗压测试，得出了10个样品的抗压强度，并计算出平均、最小和最大强度。
受酸雨腐蚀混凝土不同应变率作用下抗压性能试验
收稿日期:20220929基金项目:国家自然科学基金资助项目(51308166);山东省自然科学基金资助项目(Z R 2019M E E 090)㊂作者简介:王海宁(1973),男,山东威海人,高级工程师㊂通信作者:张英姿(1979),女,山东诸城人,副教授㊂E -m a i l :z h yz @h i t .e d u .c n ㊂第35卷第4期2023年 8月沈阳大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f S h e n y a n g U n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c e )V o l .35,N o .4A u g .2023文章编号:2095-5456(2023)04-0348-08受酸雨腐蚀混凝土不同应变率作用下抗压性能试验王海宁1,徐 为2,张英姿3*,徐佳翔3(1.威海环翠区市政园林服务中心,山东威海 264200;2.诸城市财政预算评审中心,山东诸城 262200;3.哈尔滨工业大学土木工程系,山东威海 264209)摘 要:根据我国酸雨类型配制了p H 值为2.0的模拟酸雨溶液,在实验室采用全浸泡加速腐蚀方法,分析不同腐蚀天数下混凝土在4种不同应变率(1ˑ10-3s -1㊁0.5ˑ10-3s -1㊁1ˑ10-2s -1和1ˑ10-1s-1)下混凝土的抗压性能,采用宏观结构和微观结构相结合的方法分析混凝土在酸腐蚀后其力学性能变化及劣化作用机理㊂结果表明:混凝土受酸雨腐蚀是H +和S O 2-4综合作用的结果;随着腐蚀时间的延长,混凝土中性化程度增大,其质量和抗压强度都呈现出先增加后降低的变化趋势;相同腐蚀时间随着应变率增大,抗压强度增大而峰值应变逐渐减小,且不同应变率作用下在不同腐蚀阶段混凝土其抗压强度差值不同,初期阶段最大相差17.42%,后期最大差值仅为2.1%,故混凝土受腐蚀程度较大时应变率大小对抗压强度影响较小㊂关 键 词:酸雨;腐蚀;混凝土;应变率;中性化深度;抗压性能中图分类号:T U 502 文献标志码:AE x p e r i m e n t a lS t u d y o n C o m p r e s s i v e P r o pe r t i e s of C o n c r e t e C o r r o d e db y Ac i dR a i nU nde rD if f e r e n t S t r a i nR a t e s WA N G H a i n i ng 1,X U W e i 2,Z HA N GY i n g z i 3,X UJ i a x i a n g3(1.W e i h a iH u a n c u i D i s t r i c tM u n i c i p a lG a r d e nS e r v i c eC e n t e r ,W e i h a i 264200,C h i n a ;2.Z h u c h e n g Fi n a n c i a l B u d g e tE v a l u a t i o nC e n t e r ,Z h u c h e n g 264200,C h i n a ;3.D e p a r t m e n t o f C i v i l E n g i n e e r i n g ,H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y,W e i h a i 264209,C h i n a )A b s t r a c t :A c c o r d i n g t o t h e t y p e o f a c i d r a i n i nC h i n a ,a s i m u l a t e d a c i d r a i n s o l u t i o nw i t h p H 2.0w a s p r e p a r e d ,a n dt h ef u l l i mm e r s i o na c c e l e r a t e dc o r r o s i o n m e t h o d w a su s e di nt h e l a b o r a t o r y t oa n a l y z et h ec o m p r e s s i v e p e r f o r m a n c eo fc o n c r e t eu n d e rf o u rd i f f e r e n ts t r a i n r a t e s (1ˑ10-3s -1㊁0.5ˑ10-3s -1㊁1ˑ10-2s -1a n d1ˑ10-1s -1)u n d e rd i f f e r e n t c o r r o s i o nd a y s ,a n dt he m e c h a n i c a l p r o p e r t y c h a n ge sa n dd e t e r i o r a t i o n m e c h a n i s m o fc o n c r e t eaf t e r a c i d c o r r o s i o nw e r ea n a l y z e db y c o m b i n i ng ma c r o s t r u c t u r ea n d m i c r o s t r u c t u r e .T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e c o r r o s i o no f c o n c r e t eb y ac i dr a i n i s t h e r e s u l t o f t h e c o m b i n e da c t i o no fH +a n dS O 2-4;w i t ht h ee x t e n s i o n o fc o r r o s i o nt i m e ,t h e n e u t r a l i z a t i o nde gr e e o fc o n c r e t e i n c r e a s e s ,a n d i t s q u a l i t y a n d c o m p r e s s i v e s t r e n g t hs h o wa t r e n do f f i r s t i n c r e a s i n g an d t h e n d e c r e a s i n g ;i nt h es a m ec o r r o s i o nt i m e ,w i t ht h e i n c r e a s eo fs t r a i nr a t e ,t h ec o m pr e s s i v e s t r e n g t h i n c r e a s e sa n dt h e p e a ks t r a i nd e c r e a s e s g r a d u a l l y.M o r e o v e r ,u n d e r t h ea c t i o no f d i f f e r e n t s t r a i n r a t e s ,t h e d i f f e r e n c e i n c o m p r e s s i v e s t r e n gt h o f c o n c r e t e a t d i f f e r e n t c o r r o s i o n s t a g e s i s d i f f e r e n t ,t h em a x i m u md i f f e r e n c e i n i n i t i a l a n d f i n a l s t a ge s i s 17.42%a n d2.1%,r e s p e c t i v e l y .T h i si n d i c a t e st h a tt h e m a g n i t u d e o fs t r a i n r a t e h a s a s m a l li m pa c t o nc o m p r e s s i v e s t r e n g t hw h e n t h e c o n c r e t e i s h i g h l y co r r o d e d .K e y wo r d s :a c i dr a i n ;c o r r o s i o n ;c o n c r e t e ;s t r a i nr a t e s ;n e u t r a l i z a t i o nd e p t h ;c o m p r e s s i v e p r o pe r t i e s 混凝土是目前应用最为广泛的土木工程材料,在其服役过程可能会遭受各种恶劣环境侵蚀,从而缩短服役寿命㊂酸雨是当今世界各国关注的环境问题,被列为严重公害前3位㊂2020年‘中国生态环境状况公报“[1]给出了2020年我国337个城市环境超标,城市占比为43.3%,全国酸雨面积为46.6万m 2,出现酸雨的城市比例为34.0%,比2019年上升0.7%,故我国酸雨污染形势仍较为严峻㊂混凝土是碱性材料,其受酸雨腐蚀尤为严重㊂国内外研究人员对受酸雨腐蚀混凝土进行了大量研究,取得了较多的研究成果㊂X i e 等[2]通过模拟酸雨溶液对混凝土材料进行腐蚀试验,认为混凝土腐蚀是酸雨中氢离子和硫酸根离子的综合作用完成的;F a t t u h i 等[3]配制了硫酸型酸雨溶液,对水泥基材料和混凝土进行了腐蚀试验,发现p H 值越小,受侵蚀材料的重量损失越大;W a n g 等[4]通过3点弯曲试验对混凝土进行了加速腐蚀试验,研究了酸雨侵蚀对混凝土断裂韧性的影响;L u 等[5]通过配制的模拟酸雨喷洒再生骨料混凝土研究了其抗冻性,认为酸雨降低了其耐久性;X i a o 等[6]对浸泡在p H=0.95硫酸溶液中的混凝土试件进行了不同腐蚀天数试验,采用3维激光扫描技术获取腐蚀圆柱表面上各点的3维坐标,每个试样的不规则横截面积沿纵轴以1mm 的间隔通过MA T L A B 计算,并对混凝土进行了单轴抗压性能试验,分析了混凝土力学性能和质量损失的关系㊂与此同时,混凝土是率相关材料,研究表明在不同应变率作用下混凝土力学性能表现不同[7]㊂袁兵等[8]在不同应变率范围对橡胶混凝土进行抗压力学性能试验,得到了在不同应变率作用下力学性能指标变化规律;张研等[9]将应变率引入弹塑性损伤模型,建立了混凝土的应变率型弹塑性损伤本构模型;韩辰悦等[10]对最优橡胶掺量的橡胶混凝土进行了不同应变率下力学指标及能量特性分析,研究发现应变率对能量㊁抗压强度及弹性模量等有增大的趋势;周知等[11]通过试验对不同应变率下的钢纤维橡胶混凝土进行了抗压强度研究,认为应变率增加致使其动态抗压强度增加;刘锋等[12]通过不同应变率分析了不同应变力作用下的混凝土类材料,认为不同应力状态下的混凝土应该考虑其应变率效应;Z h o u 等[13]用人工气候模拟方法加速了长宽比为1.0的4个钢筋混凝土墙体试件的酸雨侵蚀过程,并进行准静态加载试验,观察其在不同酸雨喷洒周期墙的力学性能变化规律,发现混凝土强度的退化程度逐渐加大,墙的承载力和变形能力逐渐退化,破坏模式从弯曲和斜压混合模式转变为斜拉模式,延性和耗能能力显著降低㊂徐佳翔[14]对模拟酸雨不同应变率作用下混凝土材料进行了试验研究,认为侵蚀环境下混凝土仍具有率相关性㊂综上所述,因酸雨环境腐蚀导致混凝土力学性能劣化,在工程实际中,尤其是构件及结构抗震性能分析时,应考虑混凝土的应变率效应,而目前受酸雨腐蚀混凝土在不同应变率作用下的力学性能尚需进一步研究㊂本文配制了p H 值为2.0模拟酸雨溶液,通过快速腐蚀方法对混凝土在不同腐蚀时间和4种应变率作用下的抗压性能进行研究,对其质量㊁中性化深度,抗压强度㊁应力应变关系等变化规律进行讨论,并与微观性能相结合,阐明其力学性能劣化机制㊂1 试 验1.1 试验材料为与工程实际相接近,本次试验所用材料为威海市威建集团所生产的C 30商品混凝土,其坍落度为180~200mm ,水泥为普通P O 42.5水泥,砂子为中砂,粗集料为5~25mm 碎石,其配合比如表1所示㊂表1 混凝土配合比T a b l e1 M i x p r o po r t i o no f t h ec o n c r e t e P O 42.5水泥/k g砂/k g 粗骨料/k g 自来水/k g 砂率粉煤灰/k g外加剂/k g 3259009301650.49708.31.2 试块制作制作了120个边长为100mm 的立方体试块,放置实验室24h 后脱模,然后放到标准养护箱养护943第4期 王海宁等:受酸雨腐蚀混凝土不同应变率作用下抗压性能试验28d ,选择其中3块根据中国规范‘混凝土物理力学性能试验方法标准“(G B /T50081 2019)[15]测试,设定加载速率为0.5M P a ㊃s -1,测得28d 抗压强度为34.5M P a㊂1.3 试验方法及过程根据2020年中国生态环境部报告[1],我国属于H 2S O 4型酸雨,基于研究成果采用加速腐蚀方法,本文配制了硫酸和硝酸摩尔比为9ʒ1的混合溶液用来模拟酸雨环境,其p H 值为2.0㊂图1 受腐蚀的混凝土F i g.1 C o r r o d e dc o n c r e t e 剩余117个试块在实验室自然状态下放置5d ,然后对每个试块质量进行称量㊂再将试块平均分成9组放到装有酸液的抗腐蚀容器里进行腐蚀,腐蚀时间为8㊁11㊁15㊁18㊁21㊁24㊁27㊁30㊁33d,腐蚀装置如图1所示㊂为尽量保持整个实验中酸液的p H 值不发生较大变化,每天在规定时间内用酸度计测定,并用H N O 3进行pH 值调节,到规定腐蚀天数后将试块取出,再在实验室中自然放置5d ,然后对试件表面腐蚀状态进行检查,并对每个试块质量进行称量,之后每组各取出1个试块,按照扫描电子显微镜(S E M )样品要求处理后进行微观性能试验和中性化试验㊂剩余试块按照分组进行应变率加载试验,应变率分别为0.5ˑ10-3㊁1ˑ10-3㊁1ˑ10-2㊁0.5ˑ10-1㊃s-1,组内每种应变率测试3个试件㊂2 结果分析与讨论2.1 外 观受酸雨腐蚀的混凝土外观将发生变化,针对不同腐蚀天数的混凝土,将混凝土干燥完成后(图2)进行观察发现,随着浸泡天数的增加,试块表面产生了不同的变化㊂混凝土未受到模拟酸雨溶液侵蚀时,如图2(a )所示试块表面呈灰色,外部光滑且平整,没有出现微裂纹或者较大孔洞㊂被腐蚀11d(图2(b ))时试块表面呈现黄色,试件棱角开始有缺失现象,这与文献[16]描述的现象一致㊂被腐蚀21d (图2(c))时可以明显发现试块表面的砂粒及孔洞,棱角有微量的损伤,受腐蚀程度加重,导致模拟酸雨溶液更容易侵入混凝土内部㊂在试验后期,腐蚀达到30d (图2(d ))时,试块表面由黄色向灰黑色转变,表皮脱落,溶解腐蚀现象更为显著,其表面有酥松的粉末薄层出现,抹去薄层后,其表面便出现麻面并覆盖在试块四周㊂(a )0d(b )11d (c )21d (d )30d图2 受酸雨腐蚀不同天数的混凝土外观变化F i g .2 A p p e a r a n c ec h a n g eo f c o n c r e t ec o r r o d e db y a c i d r a i n f o r d i f f e r e n t d a ys 2.2 质 量为探讨不同腐蚀程度的试件质量的变化规律,定义受酸雨侵蚀试件质量变化率D m t 为D m t =(m c t -m c 0)/m c 0ˑ100%㊂式中,m c t 为腐蚀试块的质量;m c 0为腐蚀前试块质量㊂故不同腐蚀时间混凝土质量变化率D m t 与腐蚀天数的关系如图2所示㊂由图3可看出,在腐蚀初期阶段(8~11d )混凝土D m t 为正,这表明质量有所增加,分析原因可能是053沈阳大学学报(自然科学版) 第35卷图3 不同腐蚀时间混凝土质量变化率F i g .3 R a t eo f c h a n g eo f c o n c r e t e q u a l i t ya t d i f f e r e n t c o r r o s i o n t i m e s酸液中H +与混凝土表面发生反应,会有可溶性产物生成从而引起质量减小;但与此同时S O 2-4与水化产物C a (O H )2㊁3C a O ㊃A l 2O 3反应,生成物为钙矾石和石膏,生成物将填充在混凝土孔隙中,致使质量增大;而且混凝土在酸液中水化过程继续进行,也将引起质量增加,因此初期硫酸根离子与水化作用对质量起增大的作用,氢离子对质量起减小的影响,但前者影响大于后者㊂随着腐蚀继续进行(11~21d),虽然质量损失仍大于0,但其D m t 在逐步降低,可能因为酸液中S O 2-4离子和水化作用导致的,但是随着S O 2-4的逐渐减少,H +作用逐渐增大㊂当腐蚀进行了(24d 以后),混凝土质量逐渐减少,究其原因是酸液中S O 42含量较低,生成产物比前2阶段少,而酸液中H +继续与C a (O H )2㊁水化硅酸钙等发生化学反应,生成了较多可溶性产物,致使材料内部p H 值减小,劣化速度显著增加㊂越来越多的腐蚀产物从表面析出,从混凝土表面可以看到腐蚀时间长的试块外表面及棱角处存在脱落现象,所以试块质量在减小且下降速度在增快㊂2.3 不同应变率作用下的抗压强度图4 不同应变率作用下混凝土抗压强度与腐蚀时间关系F i g .4 R e l a t i o n s h i p b e t w e e n c o m p r e s s i v es t r e n gt h a n dc o r r o s i o n t i m eo f c o n c r e t eu n d e r d i f f e r e n t s t r a i n r a t e s混凝土是一种率相关材料,故在不同加载速率作用下,其力学性能表现不同㊂因此模拟酸雨环境中的混凝土抗压强度与测量时选择的应变率有关㊂对不同腐蚀时间内的混凝土试件进行4种不同应变率作用下的抗压性能试验,其应变率分别为0.5ˑ10-3㊁1ˑ10-3㊁1ˑ10-2㊁1ˑ10-1s-1,即每组试块分别在位移控制(0.03㊁0.06㊁0.6㊁6mm ㊃m i n -1)条件下进行㊂不同腐蚀天数㊁不同应变率作用下混凝土抗压强度如图4所示㊂由图4可看出,不同腐蚀时间的混凝土在同一应变率作用下其抗压强度都呈现出先增大后有波动的减小的趋势㊂在前期强度有所增加,究其原因有以下2点:①硫酸根离子进入混凝土内部与氢氧化钙㊁水化铝酸钙等物质发生化学反应,生成了钙矾石和石膏等物质,生成产物填充到混凝土内部孔隙中,使混凝土密实性提高,从而提高了混凝土强度;②混凝土中水泥水化继续进行,使其强度有所提升㊂随着腐蚀的继续进行,强度逐步下降,分析其原因是随着生成产物量增多,进入孔隙和微裂缝量逐渐增大,致使内部产生膨胀应力,膨胀应力增加到一定程度将导致内部结构孔洞增大,裂缝逐步开展;还有一个原因是随着H +侵蚀时间的增多,降低了内部的p H 值,致使生成产物逐渐分解溶析,内部结构逐渐被破坏㊂两者综合作用导致了抗压强度逐渐降低㊂在不同应变率作用下测得的混凝土抗压强度大小不同㊂抗压强度在高应变率加载条件下高于低应变率的作用,这与未腐蚀混凝土的抗压强度试验结论是一致的㊂从能量角度进行分析,这是因为混凝土内部裂纹扩展的速度与应变率成非线性关系,且裂纹扩展具有滞后的特点,故混凝土受不同应变率加载时,裂纹的滞后性使吸收能量的释放速度落后于能量的输入速度,使得高应变率多输入的能量继续存在于材料内,所以提高了混凝土的抗压强度㊂尤其在试验初期阶段(腐蚀11d 之前),高低应变率的抗压强度差值较大,最大相差17.42%;但随着腐蚀时间的延长,差距逐渐缩小,到试验后期(33d )时,4种应变率下的抗压强度差值相差不大,最大值仅为2.1%㊂由此可见,当腐蚀时间较长㊁混凝土的腐蚀程度153第4期 王海宁等:受酸雨腐蚀混凝土不同应变率作用下抗压性能试验较大时,应变率高低对混凝土抗压强度影响较小,其动态抗压性能下降㊂2.4 应力应变曲线由于不同腐蚀天数在不同应变率作用下的混凝土试块较多,本文将其分为2个类别进行分析㊂不同腐蚀天数在同一应变率作用下的应力应变曲线(应变率为1ˑ10-3s-1)如图5所示;相同腐蚀天数在不同应变率作用下应力应变曲线(腐蚀天数为18d)如图6所示㊂图5 同一应变率不同腐蚀天数混凝土应力应变关系F i g .5 S t r e s s -s t r a i n r e l a t i o n s h i p of c o n c r e t eu n d e r t h e s a m es t r a i n r a t ea t d i f f e r e n t c o r r o s i o nd a y s 图6 腐蚀18d 不同应变率混凝土应力应变关系F i g .6 S t r e s s -s t a i n r e l a t i o n s h i p of c o n c r e t eu n d e r d i f f e r e n t s t r a i n r a t e s a t 18c o r r o s i o nd a ys 由图5可看出,不同腐蚀时间内的混凝土试块在同一应变率作用下的应力应变曲线形状相似,腐蚀初期阶段混凝土峰值应力有所增大,腐蚀8d 时峰值应力为35.8M P a ,随着腐蚀继续进行,其峰值应力逐渐减少,到33d 时其峰值应力(29.4M P a )较未腐蚀混凝土下降了15%左右,而其峰值应变则逐渐增大㊂由图6可看出,腐蚀天数为18d 时,不同应变率作用下的应力应变关系类似㊂随着应变率提高,混凝土峰值应力增大,其峰值应变在减少㊂在试验过程中发现当应变率较小(0.5ˑ10-3s-1)时,混凝土达到极限强度(31.8M P a )发生破坏的峰值应变为15.885ˑ10-3,试块内部由外向内产生裂痕并使骨料分离破碎,产生的破坏从四周向中心形成不规则破坏,破坏较为充分;当应变率增大时,加载过程中可以发现混凝土试件产生的裂缝从混凝土中部形成竖向破坏,裂缝较为竖直且来不及向内部延伸就开始发生破坏,这时内部保持较为完整,在高应变率加载作用下混凝土产生了劈裂破坏,且内部可能仍存在较小承载力㊂这与应力应变曲线表现出来的规律相一致㊂2.5中性化深度图7 不同侵蚀时间混凝土中性化深度F i g .7 N e u t r a l i z a t i o nd e pt ho f c o n c r e t e a t d i f f e r e n t c o r r o s i o n t i m e s将试块在酸溶液中分别按照试验设计分组静置到相应腐蚀天数后取出,按厚度为20mm 位置处划线并进行切割,切好后将断面部分处粉末处理干净,然后喷涂浓度为1%的酚酞试剂,约1m i n 后,用游标卡尺测量试块中性化深度,得到不同腐蚀时间中性化深度变化如图7所示㊂由图7可看出,在混凝土受腐蚀初级阶段,中性化深度增长速率较快,而随着腐蚀继续进行,中性化深度发展趋势逐步变缓㊂究其原因是因为混凝土在初级阶段,腐蚀主要发生在混凝土表层,而后随着腐蚀程度逐步加大,酸液中的H +以及S O 2-4离子向混凝土内部孔隙侵蚀速度会放缓,由于H +在侵蚀过程中与C a (O H )2发生化学反应,其浓度逐渐减少;而S O 2-4可能与C a2+结合,生成石膏及钙矾石等会填充在孔隙中,使H +的扩散受到了阻碍㊂因此中性化深度随着腐蚀时间的延长呈现出前期增加快而后增长变缓的现象,这也表明混凝土受腐蚀253沈阳大学学报(自然科学版) 第35卷程度逐渐增大㊂2.6 微观分析试验使用哈工大威海校区分析测试中心的扫描电子显微镜,通过取不同腐蚀时间的混凝土试块进行微观性能检测,探讨在模拟酸雨环境中混凝土内部微观结构的变化规律㊂因试样较多,本文仅对部分腐蚀时间的混凝土试样S E M 图进行分析,如图8所示㊂(a )未腐蚀混凝土(b )腐蚀15d(c )腐蚀21d (d )腐蚀24d(e )腐蚀27d(f )腐蚀33d图8 不同腐蚀天数的混凝土S E M 图F i g .8 S E Mo f c o n c r e t e i nd i f f e r e n t c o r r o s i o nd a ys 由图8可看出,不同腐蚀天数的混凝土微观形貌存在明显差异㊂由图8(a)可知未受侵蚀的混凝土内部结构较为致密,存在水泥水化产物及未水化的水泥颗粒㊂其中C -S -H 凝胶约占50%~60%,呈现Ⅰ型纤维状凝胶粒子和Ⅱ型网络状凝胶粒子,且结构无规则排列及随机分布;氢氧化钙呈六方体;硫铝酸钙水化物呈现层状,且胶凝体之间紧密排列,相互搭接,可观察到层间孔㊁毛细孔及气孔㊂由图8(b)~图8(f)可知,腐蚀开始时溶液中的氢离子和硫酸根离子开始侵入混凝土内部,此阶段主要以氢离子的溶解作用为主㊂到腐蚀15d 时,可以发现内部出现明显的裂缝,且方板状的氢氧化钙晶体出现了外353第4期 王海宁等:受酸雨腐蚀混凝土不同应变率作用下抗压性能试验453沈阳大学学报(自然科学版)第35卷漏现象,还可以观察到单斜晶体的石膏和少量的针状钙矾石晶体结构,这说明已有部分硫酸根离子进入到内部,且内部孔隙数量增多,出现部分孔洞㊂腐蚀时间为21和24d时,可以看到大量的针状晶体钙矾石和石膏生成,其体积膨胀比原反应产物的1.5倍和1.24倍还多,产生的内应力导致微裂缝出现扩展和延伸的现象,甚至出现了较多的孔洞,导致混凝土表面出现溃散的现象,这也与图2外观变化形态相一致㊂其宏观性能表现为混凝土抗压强度快速下降,混凝土性能劣化速度加快㊂随着酸雨腐蚀混凝土的进一步进行,胶凝体大量分解,其间距变大,硬化水泥石中的氢氧化钙逐步转化为硬石膏,且硬石膏与水结合又生成了熟石膏,进一步导致了混凝土的体积膨胀,且熟石膏还会与水化酸钙生成体积更大的水化硫铝酸钙,这些膨胀性产物体积的继续增大,不但会引起较大的应力,还造成微裂缝继续延伸扩展,孔洞数量也不断增加㊂从整个腐蚀进程来看,模拟酸雨对混凝土的腐蚀是H+和S O2-4共同腐蚀的结果,H+的溶解作用和S O2-4导致的膨胀性腐蚀改变了材料内部微观结构,从而导致了宏观力学性能劣化㊂3结论酸雨将导致混凝土中性化,致使混凝土结构力学性能和耐久性能劣化,针对不同侵蚀程度的混凝土材料动态力学性能尚不完善的情况,研究了模拟酸雨环境中不同应变率作用下混凝土抗压性能的变化规律,得到结论如下:1)受不同腐蚀时间的混凝土质量呈现先增大后减小的规律㊂这主要是由于内部水泥水化反应继续进行以及前期S O2-4侵入混凝土内部生成钙矾石等物质增大了密实度㊂随着腐蚀程度的增加,S O2-4浓度降低,H+不断侵蚀并占主导地位,其反应生成产物不断溶解,致使混凝土质量不断降低㊂2)受酸雨腐蚀相同天数的混凝土在4种不同应变率作用下,其应力应变曲线形状相似,随着应变率的提高,其抗压强度增大㊂这与未受侵蚀的混凝土抗压强度与应变率的关系相近㊂且混凝土受腐蚀程度较重的情况下,应变率高低对其抗压强度影响较小㊂3)受不同腐蚀时间的混凝土在同一应变率作用下,混凝土应力应变曲线形状相似,腐蚀初期阶段混凝土峰值应力有所增大,随着腐蚀继续,其峰值应力逐渐减少,峰值应变逐步增大,到33d时其峰值应力下降20%左右㊂4)中性化深度随着腐蚀时间的延长呈现出前期增加快而后增长变缓的现象㊂5)模拟酸雨对混凝土的腐蚀是H+和S O2-4共同腐蚀的结果,H+的溶解作用和S O2-4导致的膨胀性腐蚀改变了材料内部微观结构,从而导致了宏观力学性能劣化㊂S E M试验和抗压强度的变化共同反映了其抗压性能劣化规律㊂参考文献:[1]中华人民共和国生态环境部.中国生态环境状况公报[R/O L].(20210524)[20220915].h t t p s:ʊw w w.m e e.g o v.c n/h j z l/s t h j z k/z g h j z k g b/202105/P020210526572756184785.p d f.M i n i s t r y o f E c o l o g y a n d E n v i r o n m e n t o f t h e P e o p l e s R e p u b l i c o f C h i n a.B u l l e t i n o n t h e s t a t e o f C h i n a s e c o l o g i c a le n v i r o n m e n t[R/O L].(20210524)[20220915].h t t p s:ʊw w w.m e e.g o v.c n/h j z l/s t h j z k/z g h j z k g b/202105/P020210526572756184785.p d f[2]X I ESD,Q IL,Z H O U D.I n v e s t i g a t i o no f t h e e f f e c t s o f a c i d r a i 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e [J ].E x pl o s i o na n dS h o c k W a v e s ,2022,42(9):125140.[13]Z HO U Y ,Z H E N GSS ,C H E NLZ ,e t a l .E x p e r i m e n t a l i n v e s t i g a t i o n i n t o t h e s e i s m i c b e h a v i o r o f s q u a t r e i n f o r c e dc o n c r e t ew a l l s s u b j e c t e d t o a c i d r a i ne r o s i o n [J ].J o u r n a l o f B u i l d i n g E n g i n e e r i n g,2021,44:102899.[14]徐佳翔.模拟酸雨环境应力及应变率对混凝土抗压性能影响研究[D ].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2018.X UJX.E f f e c t s o f s i m u l a t e d a c i d r a i ne n v i r o n m e n t s t r e s s a n ds t r a i nr a t eo nc o m pr e s s i v e p e r f o r m a n c eo f c o n c r e t e [D ].H a r b i n :H a r b i n I n s t i t u t e o fT e c h n o l o g y ,2018.[15]中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土物理力学性能试验方法标准:G B /T50081 2019[S ].北京:中国建筑工业出版社,2019.M i n i s t r y o fH o u s i n g a n d U r b a n -R u r a lD e v e l o p m e n to f t h eP e o p l e sR e p u b l i co fC h i n a .S t a n d a r df o rt e s t m e t h o d so fc o n c r e t e p h y s i c a l a n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i e s :G B /T50081-2019[S ].B e i j i n g :C h i n aC o n s t r u c t i o n I n d u s t r y Pr e s s ,2019.[16]张英姿.受腐蚀钢筋混凝土材料及其粘结性能耐久性研究[D ].大连:大连海事大学,2009.Z HA N G Y Z .S t u d y o nd u r a b i l i t y o fc o r r o d e dr e i n f o r c e dc o n c r e t e m a t e r i a l sa n dt h e i rb o n d i n gp r o pe r t i e s [D ].D a l i a n :D a l i a n M a r i t i m eU n i v e r s i t y,2009.ʌ责任编辑:肖景魁ɔ553第4期 王海宁等:受酸雨腐蚀混凝土不同应变率作用下抗压性能试验。
c40混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度
c40混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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c40混凝土抗压设计强度
c40混凝土抗压设计强度
【最新版】
目录
1.混凝土抗压强度的定义与分类
2.C40 混凝土的立方体抗压强度标准值
3.混凝土强度等级的划分与 C40 混凝土的强度要求
4.混凝土抗压强度的设计值与保证率
5.结论
正文
一、混凝土抗压强度的定义与分类
混凝土抗压强度是指混凝土在受到压力作用下所能承受的最大应力值，是衡量混凝土强度的重要指标。
根据测试方法与试件形状的不同，混凝土抗压强度可分为立方体抗压强度、立方体抗压标准强度和轴心抗压强度等几种类型。
二、C40 混凝土的立方体抗压强度标准值
C40 混凝土是指强度等级为 40MPa 的混凝土。
根据国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081)，C40 混凝土的立方体抗压强度标准值应在标准养护条件下养护到 28 天龄期时，用标准方法测得的极限抗压强度为 40MPa。
三、混凝土强度等级的划分与 C40 混凝土的强度要求
混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值划分，强度低于该值的百分率不超过 5%。
根据国家标准，C40 混凝土的强度要求达到 40MPa 以上，即在 28 天龄期时，用标准方法测得的立方体抗压强度应不低于 40MPa。
四、混凝土抗压强度的设计值与保证率
在实际工程中，为了保证混凝土结构的安全与可靠，需要根据设计要求和施工条件，选取合适的混凝土强度等级。
设计值是指在规定的保证率下，混凝土强度所能达到的预期值。
根据国家标准，混凝土强度的设计值应不低于实际要求的 95%。
五、结论
C40 混凝土的立方体抗压强度标准值为 40MPa，其强度要求达到34.5MPa 以上。
c40混凝土抗压极限强度
c40混凝土抗压极限强度C40混凝土抗压极限强度C40混凝土是一种常用的建筑材料，其抗压极限强度是指在试验条件下，混凝土能够承受的最大压力。
C40混凝土的抗压强度是指在28天龄期下，经过试验测定后的结果。
本文将从混凝土的组成、制备工艺、抗压强度的影响因素以及应用领域等方面，介绍C40混凝土的抗压极限强度。
一、组成与制备工艺C40混凝土主要由水泥、粗骨料、细骨料和掺合料等组成。
其中，水泥是混凝土的胶凝材料，粗骨料和细骨料是混凝土的骨料材料，掺合料是为了改善混凝土性能而添加的辅助材料。
在制备过程中，首先将水泥、骨料和适量的水混合搅拌，形成均匀的浆体。
然后将浆体倒入模具中，经过振动、养护等工艺，最终得到C40混凝土。
二、抗压强度的影响因素C40混凝土的抗压强度受多种因素影响。
首先是水泥的种类和品牌。
不同种类和品牌的水泥具有不同的抗压强度，因此选择合适的水泥是确保混凝土强度的重要因素之一。
其次是骨料的选择和配合比。
粗骨料的强度直接影响混凝土的抗压强度，而细骨料的细度模数和含水率也会对混凝土的强度产生影响。
此外，水灰比、掺合料的种类和掺量、养护条件等也会对C40混凝土的抗压强度产生一定的影响。
三、应用领域C40混凝土的抗压强度较高，因此具有广泛的应用领域。
首先，在建筑领域，C40混凝土常用于承重构件的制作，如柱、梁、楼板等。
其次，在水利工程中，C40混凝土可以用于制作坝体、堤坝、渠道等水工结构，以承受水压和水荷载的作用。
此外，在交通工程领域，C40混凝土也常用于制作路面、桥墩等结构，以提供良好的承载能力。
C40混凝土的抗压极限强度是指在试验条件下，混凝土能够承受的最大压力。
C40混凝土的抗压强度受多种因素影响，如水泥种类、骨料特性、配合比、掺合料种类和掺量、养护条件等。
C40混凝土由于其较高的抗压强度，在建筑、水利、交通等领域都有广泛的应用。
在实际工程中，合理选择材料和控制制备工艺，可以进一步提高C40混凝土的抗压极限强度，确保工程的安全可靠性。
C40早龄期混凝土力学性能试验研究的开题报告
C40早龄期混凝土力学性能试验研究的开题报告一、研究背景及意义混凝土作为一种常用的建筑材料，在建筑工程中广泛应用，其性能直接影响建筑物的质量和安全。
目前，混凝土的强度是衡量其性能的重要指标之一，而早期混凝土的强度也能够反映混凝土的施工质量和后期发展趋势。
深入研究早龄期混凝土的力学性能，对于提高混凝土质量、节省成本、加速工程进度具有重要意义，也有利于混凝土在建筑领域中的推广应用。
二、研究目的本研究旨在通过对混凝土的早龄期进行试验研究，探究不同龄期混凝土强度的变化，分析其影响因素，提高对早龄期混凝土力学性能的认识，为混凝土施工提供科学依据。
三、研究内容及方法1. 混凝土试件制备。
选取常见的混凝土配比及原材料，按照标准规定制备不同龄期的混凝土试件。
2. 试验方案设计。
根据试件年龄和强度级别，确定压缩强度试验、抗拉强度试验、弹性模量试验等试验项目，制定试验方案。
3. 试验实施。
按照试验方案进行试验，并进行力学性能测试。
4. 试验数据统计和分析。
对试验中得到的数据进行处理、统计和分析，探究不同因素对混凝土力学性能的影响。
四、预期成果1. 不同龄期混凝土的力学性能数据。
通过试验得到不同龄期混凝土的抗压强度、抗拉强度和弹性模量等数据，并通过图表形式展示。
2. 分析不同因素对混凝土力学性能的影响。
对试验数据进行分析，探究各种因素对混凝土力学性能的影响，提出相应的建议和改进措施。
3. 提出混凝土早龄期施工的建议。
通过对混凝土早龄期的性能研究，提出相应的建议和改进措施，为混凝土施工工程提供科学的依据。
五、研究进度安排1. 问题分析和文献调研（1个月）。
2. 混凝土试件制备和试验方案设计（1个月）。
3. 混凝土试验实施和数据处理（2个月）。
4. 报告撰写和答辩（1个月）。
六、参考文献（部分）1. 欧阳广顺.混凝土材料学概论[M].北京：人民交通出版社，2012.2. 张玉政.混凝土物理力学学[M].北京：人民交通出版社，2011.3. ACI Committee 224. Control of Crack ing in Concrete Structures[R].Farmington Hills，MI： American Concrete Institute，2001.。
混凝土抗压实验报告
一、实验目的1. 了解混凝土抗压强度的基本概念和测试方法。
2. 掌握混凝土立方体抗压强度试验的操作步骤和数据处理方法。
3. 评估混凝土材料的力学性能，为混凝土工程的质量控制提供依据。
二、实验原理混凝土抗压强度是指混凝土在受到轴向压力时所能承受的最大应力。
本实验采用立方体试件进行抗压强度测试，根据试件破坏时的最大荷载和试件截面积，计算得到混凝土的抗压强度。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：万能试验机、立方体试模、钢尺、量角器、天平等。
2. 实验材料：混凝土原材料（水泥、砂、石子、水等）。
四、实验步骤1. 试件制作：根据设计配合比，将混凝土原材料按比例混合，搅拌均匀后，倒入立方体试模中，振动密实，直至表面平整。
2. 试件养护：将试模置于标准养护室中，养护28天。
3. 试件准备：将养护好的试件取出，用钢尺测量试件各边尺寸，计算截面积。
4. 抗压强度测试：a. 将试件放置在万能试验机的下压板中心，确保试件承压面与成型时的顶面垂直。
b. 开启万能试验机，以规定的加载速度进行加载，直至试件破坏。
c. 记录破坏时的最大荷载。
5. 结果计算：根据公式 \( f_{cu} = \frac{F_{max}}{A} \) 计算混凝土的抗压强度，其中 \( F_{max} \) 为破坏时的最大荷载，\( A \) 为试件截面积。
五、实验结果与分析1. 实验数据：本次实验共测试了5个混凝土试件，其抗压强度分别为：30.5 MPa、31.2 MPa、32.0 MPa、31.8 MPa、33.0 MPa。
2. 数据分析：a. 混凝土的抗压强度波动较大，说明混凝土材料的质量和配合比对强度有较大影响。
b. 通过对比不同试件的抗压强度，可以发现，混凝土的强度与水泥用量、水灰比、骨料粒径等因素有关。
六、结论1. 本实验通过混凝土立方体抗压强度试验，成功测定了混凝土材料的力学性能。
2. 实验结果表明，混凝土的抗压强度受多种因素影响，需要合理设计配合比，确保混凝土工程的质量。
C40普通混凝土7d抗压强度试验报告6
按照原材料的性能以及混凝土的技术要求进行初步配合比计算。
3）设计配合比确定；
经实验室试拌调整，得出满足和易性要求的基准配合比；经强度复核，定出满足设计和施工要求并且比较经济合理的实验室配合比；
4）制作3组混凝土立方体试件；
5）测试混凝土7d立方体抗压强度。
3、实验场地和设备
3.1实验场地和环境条件
《通用硅酸盐水泥》GB 175
《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52
《混凝土拌和用水标准》JGJ 63
《混凝土外加剂》GB 8076
《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55
《普通混凝土力学性能试验方法标准》
备注：具体项目内容超出表格时可另加附页
试件编号
实测密度(Kg/m3)
7d强度
极限荷载（kN）
强度(Mpa)
平均强度(Mpa)
达到配制强度％
CSS1
453
20.04
19.84
50.1%
CSS2
445
19.8
49.5%
CSS3
451
19.7
49.25%
配合比/Kg
水泥
河砂
碎石
水
外加剂
砂率
10
33.6
17.8
3.9+2.0
0
65.4%
6、参考文献
工程结构课程实强度
专业
工程管理
院系
土木建筑工程学院
姓名
学号
班级
实验地点
科技楼
评分
实验日期
指导老师
1、实验目的
1）熟悉混凝土用原材料的性质和技术指标、混凝土的各项技术要求、混凝土结构特征以及混凝土所处的环境条件等基本资料；
湿热环境下混凝土受酸雨腐蚀的试验研究
湿热环境下混凝土受酸雨腐蚀的试验研究谢力;韩英俊;陈梦成【摘要】为了揭示酸雨环境下混凝土性能的劣化规律，分别配置pH1.5、pH2.5和pH3.5的3种溶液来模拟不同酸度的酸雨，在实验室自动喷淋装置中模拟降雨和加热干燥，采用干湿交替的试验方法对100个C40混凝土试件进行不同程度的加速腐蚀，得出不同腐蚀状态下混凝土外观、质量、中性化、抗压强度的变化规律。
试验结果表明：随着腐蚀时间的延长混凝土的外观有不同程度的劣化，中性化深度不断加深。
混凝土质量、抗压强度在pH2.5和pH3.5条件下都是先短暂地增大后逐渐减小，而在pH1.5条件下是一直递减。
%In order to analyze the corrosion of concrete exposed to the acid rain environment, 3 kinds of solutions with pH of 1.5, 2.5 and 3.5 were prepared to simulate the acid situation. The tests were carried out in an automatic rainfall device with the wet-heat drying cycle method. One hundred C40 concrete specimens were exposed to the different simulated acid environments for certain periods to investigate the variation of concrete appearance, quali⁃ty, neutralization and compressive strength. The results show as follows:Appearance of the concrete deteriorated gradually with the extension of corrosiontime;Neutralization depth continued to increase along with time, and the lower the pH of the solution was, the greater the depth of neutralization became;Quality, compressive strength of the concrete decreased briefly first, then increased gradually under the condition of pH of 2.5 and 3.5, but con⁃stantly decreased under the condition of pH1.5.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P103-107)【关键词】酸雨;酸沉降;湿热;腐蚀;混凝土【作者】谢力;韩英俊;陈梦成【作者单位】华东交通大学建筑过程模拟与控制江西省重点实验室，江西南昌330013; 南昌大学建筑工程学院，江西南昌 330031;华东交通大学建筑过程模拟与控制江西省重点实验室，江西南昌 330013;华东交通大学建筑过程模拟与控制江西省重点实验室，江西南昌 330013【正文语种】中文【中图分类】TU528混凝土结构的耐久性问题是当今土木工程界重点关注的对象，而酸雨是影响混凝土耐久性的重要因素之一。
c40混凝土的抗拉强度设计值
c40混凝土的抗拉强度设计值（原创实用版）目录1.C40 混凝土的定义和强度等级2.C40 混凝土的抗拉强度设计值3.C40 混凝土的轴心抗压强度设计值4.混凝土抗压强度的类型和测试方法5.混凝土强度标准差的计算和应用6.结论正文C40 混凝土是一种高强度混凝土，其强度等级为 40MPa。
根据国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(gb/t50081-2002)，混凝土的强度等级从 C15 到 C80 共分为 14 个等级，其中 C40 代表混凝土立方体抗压强度为 40MPa。
C40 混凝土的抗拉强度设计值是根据混凝土的抗压强度等级和相关规范计算得出的。
根据新的混凝土配合比设计规范《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011，当混凝土的设计强度小于 C60 时，可以根据混凝土强度标准差计算混凝土配制强度。
对于 C40 混凝土，其抗拉强度设计值为 1.71N/mm。
C40 混凝土的轴心抗压强度设计值和标准值也分别为 19.1N/mm 和26.8N/mm。
混凝土轴心抗压强度（fc）是采用 150mm×150mm×300mm 棱柱体作为标准试件所测得的抗压强度。
混凝土抗压强度包括混凝土立方体抗压强度（fcu）、轴心抗压强度和抗拉强度。
其中，混凝土立方体抗压强度是按照国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》制作的边长为 150mm 的混凝土立方体试件在标准养护条件下测得的抗压强度。
在实际工程应用中，混凝土强度标准差的计算和应用是非常重要的。
当有近 1 个月至 3 个月的同一品种、同一强度值混凝土强度资料，且组数不小于 30 组时，可以进行统计计算得到混凝土强度标准差。
混凝土强度标准差可以用于评估混凝土强度的离散程度和可靠性。
总之，C40 混凝土具有较高的抗压强度和抗拉强度设计值，适用于各种大型建筑物和结构物的建造。
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Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｏ ｉ ｖ ｓ ｉ ａ ｅ ｃ ｍ ｐ ｅ ｓ ｖ ｒ ｏ ｍ ａ ｅ ｏ ｏ ｒ ｔ ｏ ｒ ｄ ｄ ｉ ｈ ｎｖ ｒ ｎｍｅ ｆ ａ ｉ ａ ｎ，３ ｅ ｔｇ ｔ ｏ ｎ ｒ ｓ ｉ ｅ ｐｅ ｆ ｒ ｎｃ ｆ ｃ ｎｃ ｅ ｅ ｃ ｒ ｏ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｉｏ ｎｔｏ ｃｄ ｒ ｉ
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压 弹性模 量等 ） 结 果表 明 ： ． 经模 拟 酸雨 溶液 中 Ｈ 和 Ｓ 一 的共 同腐蚀作 用 ， Ｏｉ ３组 试件 的 外观 、 量 质
等 均随 时间 的延 长 而发 生变化 ， 且其 轴心抗 压 强度和 弹性 模 量在 腐 蚀初 期都 有短 暂 的上 升 ， 而随 着
腐蚀 时 间的延 长 ， 轴心抗 压 强度 和 弹性模 量发 生明显 劣化 ， 酸性 较 强的 酸雨溶 液对 混凝 土力 学 其 且
性 能的劣化 促进 作 用比酸性 弱 的酸 雨溶液 更加 显著． 关 键 词 ：混 凝 土 ；酸 雨 ；抗 压 性 能 ；腐 蚀 ；弹 性 模 量 中 图分 类 号 ： ＴＵ５ ８ ２ 文献 标志 码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ０ ７９ ２ ． Ｏ ０ ０ ． ２ ｏ ： ０ ３ ６ ／．ｓ ｎ １ ０ — ６ ９ ２ １ ． １ ０ ２
模 拟 酸 雨 环 境 下 Ｃ ０混 凝 土 抗 压 性 能 试 验 研 究 ４
张 英 姿 ， 范颖 芳 ， 刘 江林 ， 曹 小祥
道路 与桥梁 工程 研究 所 ， 辽宁 大连 １ ６ ２ ） １ ０ ６ （ 大连海 事大 学
摘 要 ：利 用 实验 室 加 速 腐 蚀 方 法模 拟 了 ３种 ｐ 值 （ 别 为 １ ５ ２ ５和 ３ ５ 的 酸 雨 环 境 ， ２ ６个 Ｈ 分 ． ，． ．） 将 ４
Ｅｘ ｒｍ ｅ ａ ｔ ｄ ｎ Ｃｏ ｐ ｅ ｓｖ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｆＣｏ ｃ ｅ ｅ Ｃ４ ｐｅ ｉ ｎｔ ｌＳ ｕ ｙ ｏ ｍ ｒ ｓ ｉ ｅ Ｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｎ ｒ ｔ ０
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第１ ３卷 第 １期
２１ ０ ０年 ２月
建
筑
材
料
学
报
Ｖ ｏ ． ３。Ｎ ｏ １１ ．１
Ｆｅ ｂ．， ２０１ ０
Ｊ ＯＵＲＮＡＩ ＯＦ Ｂ ＬＤＩ ＵＩ ＮＧ ＭＡＴＥ ＡＬ ＲＩ Ｓ
文章 编 号 ：０ ７ ９ ２ （ ０ ０ ０ — １ ５ ０ １ ０ — ６ ９ ２ １ ） １０ ０ — ６
ｔ ｅｃ ｒｏ ｅ ｐ ｃｍｅ ｓｗｅ ｅｄ ｔｒ ｎ ｄ ｔｉ ｓ ｏ ｈ ｔ ｎ ｅ ｏ ｉｅ ｃｉｎ ｏ ｈ ｏ ｒ ｄ ｄｓ ｅｉ ｎ ｒ ｅｅ ｍｉ ｅ ．Ｉ Ｓ ｈ ｗｎ ｔ ａ ，ｕ ｄ ｒｃ ｍｂｎ ｄａ ｔｏ ｆＨ ａ ｄＳ 一混 凝 土 棱 柱 体 试 块 分 为 ３组 ， 别 在 ３种 ｐ 值 酸 雨 溶 液 中进 行 侵 蚀 ， 与 １ ８个 同 期 未 受 腐 ４ 分 Ｈ 并 ０ 蚀 的 试 件 作 对 比 ， 到 了不 同 酸 雨 环 境 中混 凝 土 腐 蚀 不 同 时 期 的 抗 压 性 能 （ ・ 抗 压 强 度 、 力 受 得 轴６ ２ 静