凍融循環(huán)及碳化作用下混凝土單軸受壓性能研究.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)是我國基礎(chǔ)建設(shè)中的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)，普遍應(yīng)用于很多領(lǐng)域。隨著時代的發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)的服役環(huán)境越來越復(fù)雜，影響混凝土耐久性的破壞作用也越來越復(fù)雜，其中，混凝土的凍融破壞和碳化最為常見。目前，對混凝土耐久性方面的研究，相關(guān)的劣化機理、理論模型、檢測方法甚至預(yù)防、改善、修補方法等均停留在單一因素的作用層面內(nèi)，而實際工程是在荷載、環(huán)境多重破壞因素作用下?lián)p傷劣化的。因此，研究凍融循環(huán)及碳化作用下混凝土的力學(xué)性能，對充分發(fā)揮混凝土材料強度、提高設(shè)

2、計水平有十分重要的工程意義。
　　本文作為國家自然科學(xué)基金項目《凍融循環(huán)作用下混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能研究》(50978224)的后續(xù)部分，展開了對凍融循環(huán)及碳化作用下混凝土單軸受壓性能的試驗研究，主要工作內(nèi)容如下:
　　1、開展凍融循環(huán)試驗及碳化試驗，為后續(xù)的力學(xué)性能試驗做好準(zhǔn)備工作。在凍融循環(huán)試驗中，從相對動彈性模量、質(zhì)量損失、表面破損程度三個方面來評價混凝土的抗凍性。在碳化試驗中，通過噴灑指示劑確定混凝土試件

3、是否完全碳化。
　　2、開展凍融循環(huán)及碳化作用下混凝土立方體試件抗壓強度試驗。試驗表明:凍融組的混凝土立方體試件抗壓強度隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加呈線性趨勢不斷降低，而凍融碳化組呈非線性趨勢下降;此外，尺寸換算系數(shù)隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加呈線性趨勢下降。
　　3、采用碟簧耗能裝置對凍融循環(huán)及碳化作用下的混凝土棱柱體試件進(jìn)行單軸受壓性能試驗。試驗表明:受壓峰值應(yīng)力隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加呈線性趨勢不斷降低，標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件降低得更快;受壓峰值應(yīng)

4、變及受壓極限應(yīng)變隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加呈指數(shù)形式不斷增長，凍融碳化組試件的增長趨勢較緩;尺寸換算系數(shù)隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加呈線性趨勢下降。試驗發(fā)現(xiàn)，凍融組的混凝土棱柱體單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線在加載初期有一個下凹段，而凍融碳化組的下凹段并不明顯。采用分段式模型擬合凍融組及凍融碳化組的單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線，擬合效果較好。
　　4、開展混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)試驗。采用RapidAir457型硬化混凝土氣孔結(jié)構(gòu)分析儀檢測混凝土試樣，將含氣量、氣泡間