川藏铁路石灰石粉–水泥基材料抗低温硫酸盐侵蚀研究

为研究川藏铁路掺石灰石粉混凝土抗低温硫酸盐侵蚀性能,通过对低温硫酸盐溶液浸泡侵蚀和电脉冲低温硫酸盐侵蚀作用下掺不同石灰石粉的水泥基材料的外观侵蚀变化等级、质量评价参数、抗压强度评价参数、孔隙特征及侵蚀产物进行测试,研究了低温环境下石灰石粉掺量对水泥基材料硫酸盐侵蚀行为的影响规律,并建立非单调Wiener随机过程模型,对低温环境下石灰石粉–水泥基材料硫酸盐侵蚀服役寿命进行了预测.结果表明:低温硫酸盐浸泡环境下,石灰石粉–水泥基材料在侵蚀周期内侵蚀反应缓慢,试件表面未出现可见剥落,试件质量持续增长;试件抗压强度先增后减;内部孔隙先细化后劣化;侵蚀180 d时,石灰石粉–水泥基材料侵蚀产物中有少量碳硫硅钙石生成.电脉冲作用下,加速了低温环境下石灰石粉–水泥基硫酸盐侵蚀反应,侵蚀60 d时,试件表面开始剥落,质量和强度下降,内部孔隙劣化;且石灰石粉掺量越多,碳硫硅钙石侵蚀破坏就越严重,石灰石粉掺量为40％的试件在侵蚀60 d时即有碳硫硅钙石生成;石灰石粉掺量为10％、20％的试件在侵蚀90 d才生成碳硫硅钙石.基于Wiener随机过程的可靠性寿命退化分析表明,电脉冲低温硫酸盐侵蚀作用下,石灰石粉掺量为10％、20％和40％的石灰石粉–水泥基材料室内加速侵蚀寿命分别为265、130及105 d.