2021-06-02
 
解释混凝土和沥青劣化的原因
2021年06月02日   阅读量:24601

科学家们透露,现代混凝土和沥青结构的恶化是由于这些结构中存在微量有机物。


水泥和沥青对现代建筑材料至关重要;水泥用于建造各种建筑物和结构,而沥青主要用于高速公路和跑道。自 1800 年代以来,它们已被广泛用于这些目的中国建材网cnprofit.com。据观察,现代混凝土结构和沥青结构的老化速度比历史结构快得多,但这种现象的原因尚不清楚。


来自北海道大学名誉教授 Akihiro Moriyoshi 在内的六个机构的一组科学家透露,现代混凝土结构和沥青路面中存在的微量有机物会导致这些结构的恶化。他们的研究结果发表在PLOS ONE杂志上,其中包括评估恶化的新方法。


现代混凝土结构和沥青路面的老化是一个主要问题。导致劣化的特征包括裂纹、解聚(分解为白色细粉)和分层(分层)。这些损坏的结构就其预期用途而言是不安全的;快速老化会缩短结构的预期寿命,从而增加维护或更换成本。


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科学家们着手开发一种新方法来评估混凝土的劣化率。目前的方法是基于混凝土表面裂缝的宽度和简单的化学测试;然而,它只给出了对损坏程度的不完整描述。在他们的实验中,科学家们偶然注意到商业水泥与水混合时会产生一种奇怪的气味。他们假设有机物是造成这种气味的原因,并研究了它对混凝土劣化的影响。


科学家们开发了一种一维瞬态水分渗透装置,以准确再现混凝土结构和沥青路面在实验室中暴露于 24 小时内的现场环境条件。当与 CT 扫描相结合时,该方法可用于评估损伤的精确程度。他们测试了可追溯到 1960 年的日本的各种沥青样品;还测试了来自世界各地的一些混凝土样品,并使用了 120 年历史的混凝土样品作为参考。


科学家们表明,现代混凝土结构和沥青路面中存在许多来自不同来源的有机分子:邻苯二甲酸盐、柴油机尾气颗粒、表面活性剂和挡风玻璃清洗液。这些分子要么在制造过程中引入——市售水泥中存在的邻苯二甲酸盐、磷酸盐化合物和 AE 减水剂的含量分别为 0.0012%、0.12% 和 0.25%——或者从环境中吸收,并且导致混凝土结构和沥青路面的快速劣化。


在水泥中存在的有机物中,邻苯二甲酸盐比磷酸盐和 AE 减水剂对劣化的影响最大。水中的有机物会加速沥青路面的劣化。科学家们还表明,裂缝宽度和长度是混凝土损坏的最佳决定因素,而非晶化的形成程度是恶化的最佳决定因素。他们相信他们的发现可用于开发用于长效混凝土结构和沥青路面的新型配方。


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