硫酸盐侵蚀作用下水泥砂浆水力劈裂特性

李 凌，徐力群，吴 琼，杜 坤，林 文

(河海大学水利水电学院，江苏 南京 210098)

本文选取不同pH值的硫酸盐溶液浸泡侵蚀试样，开展不同侵蚀时间下水泥砂浆力学性能和抗水力劈裂能力的试验研究，探讨硫酸盐溶液侵蚀作用下水泥砂浆试样的水力劈裂破坏机理。

1 试验材料与方法

1.1 试样制备

采用水泥砂浆开展试验，水泥选用南京龙潭镇P·O 42.5普通硅酸盐水泥，砂选用天然河砂(中砂)，对其进行干燥、筛分处理，以保证砂浆试件所用骨料的均匀性，试验水为桶装蒸馏水。采用灰、砂、水比例为1∶3∶0.5的配合比(质量比)制备两种不同尺寸的试样。力学性能试验采用边长为70.7 mm的实心立方体试件，水力劈裂试验采用中央含有穿透性预制裂缝的试样，其尺寸为150 mm×150 mm×150 mm，初始预制裂缝长度为50 mm，缝宽为2 mm。

1.2 试验装置

机械加载系统包括电液伺服万能试验机和TestSoftV1.1采集分析软件。水压由该系统控制的电动施压泵提供，最大可施加水压力为3 MPa。耐高压弯管用于连接电动施压泵与水密封装置。水密封装置由上下工字钢密封层和硅胶垫组成(图1)。上下工字钢架通过螺杆、螺母上下连接而成，钢架中部螺纹孔上下分别与特制进水接口、密封帽连接。防水硅胶垫长120 mm、宽20 mm、厚2 mm，在其中心位置用高强度环氧树脂胶粘贴黑色硅胶块，嵌入在工字钢内侧凹槽，并在环氧树脂胶与黑色硅胶块两者中心预制小孔，具有良好的密封效果。试验时，将粘有应变片的试样置于水密封装置中，将预制裂缝对准工字钢架中央小孔。……