[发明专利]一种隧道衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀测试方法

权利要求书

1.一种隧道衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀测试方法，包括如下步骤：

(1)进行试验材料及配合比：采用隧道衬砌混凝土为普通硅酸盐混凝土，选择粉煤灰，选择细集料选细度模数为3.4的河砂，粗集料为粒径5-10mm连续级配瓜米石，选择冷压剪切波浪形钢纤维，等效长径比为24.6，速凝剂采用无碱速凝剂，减水剂采用聚羧酸系高性能减水剂；

(2)试件制作：制作喷射混凝土试件，所述试件材料选自隧道施工现场，采用潮喷大板法进行制作，大板尺寸为1000mm*500mm*120mm，大板成型3小时后拆模，放入隧道中同环境养护7d后，使用岩石切割机将喷射混凝土大板切割成标准试件并将其置于标准养护室养护至28d，最后将试件置于室外自然养护至90d；

(3)进行隧道衬砌混凝土抗硫酸盐半浸泡测试，将混凝土试件放入10％硫酸钠侵蚀介质中进行浸泡试验，浸泡龄期为30天、90天和180天，在每个侵蚀龄期时，分别测定侵蚀龄期前后的重量和抗压强度的变化，抗压变化的强度测定采用与水中养护至同龄期试件相对强度的方法，即对比试件在水中养护28天后，在受侵蚀试件放入侵蚀介质的同时，继续保持在水中养护，养护至与侵蚀试件相同龄期，分别测定其不同龄期强度，侵蚀截至放在盒中，下半部侵蚀介质中，计算抗腐蚀系数＝在溶液中抗压强度/在清水中抗压强度；

(4)进行隧道衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀测试，所述测试采用干湿交替方式进行，首先将试件置于10％硫酸钠溶液中浸泡16h，而后放入鼓风干燥箱中在60摄氏度下烘干8小时，试验共进行6个周期，分别为干湿交替15，30，60，90，120，150次，每个周期结束后测试试件的相对动弹性模量、试件质量损失率及试件损伤层厚度，然后，从试件中随机取样并剔除骨料，采用冷场发射扫描电镜(FESEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、综合热分析(TG-DSC)对侵蚀后喷射混凝土腐蚀产物矿物组成及微观形貌进行分析。

2.根据权利要求1所述的隧道衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀测试方法，其特征在于：所述试件相对动弹性模量测试采用超声波对测声时法进行测定，并按照式(1)进行计算：

E_rd＝t²_eN/t²_e0(1)

式中，E_rd为干湿交替N次后试件相对动弹性模量；t²_eN为干湿交替N次试件超声波对测声时，t²_e0为试件初始超声波对测声时。

3.根据权利要求1所述的隧道衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀测试方法，其特征在于：所述试件质量损失率按照式(2)进行计算

W_N＝(m_N-m_e)/m₀*100％(2)

式中，W_N为干湿交替N次后试件质量损失率；m_N为干湿交替N次后试件质量；m₀为试件初始质量。

4.根据权利要求1所述的隧道衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀测试方法，其特征在于：所述试件损伤层厚度测试采用超声波平测法进行，试件损伤层厚度按照式(3)进行计算：

h＝V1V2Ti/2(V²2-V²1)^1/2

式中，h为干湿交替N次后试件损伤层厚度；V1为损伤混凝土中超声波传播速度；V2为未损伤混凝土中超声波传播波速；Ti为未损伤混凝土的声时-测距图中在测距为0时的y轴截距。

5.根据权利要求1所述的隧道衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀测试方法，其特征在于：测试试验所使用的试验设备为：试件超声声时采用北京KONCERY NM-4B型非金属超声检测仪测定，精度0.2微秒，试件质量采用余兆金诺TD10000型电子天平称量，精度0.1g；试件抗压强度测定采用建仪TYA-2000型电液式压力试验机，精度0.1kN，量程2000kN，劈裂抗拉强度测定采用天辰YES-600型数显式液压压力试验机，精度0.01kN，量程600kN。