鹽凍環(huán)境下橋面鋪裝混凝土耐久性的研究.pdf

1、水泥混凝土因強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，目前在我國交通行業(yè)尤其是橋面鋪裝領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但為了消除北方寒冷地區(qū)的路面結(jié)冰狀況，普遍進(jìn)行除冰鹽撒布，結(jié)果造成水泥混凝土鋪裝層強(qiáng)度迅速衰減，影響公路的安全通行能力。本文首先通過統(tǒng)計(jì)分析天水市氣象數(shù)據(jù)，并結(jié)合路面鹽濃度確定試驗(yàn)條件；其次，進(jìn)行SAC、JS、P.O混凝土適配，并分別將三種混凝土置于質(zhì)量濃度為0、2%、3.5%、5%的NaCl溶液中進(jìn)行快速凍融循環(huán)試驗(yàn)，分析不同條件下混凝土

2、的凍融損傷發(fā)展規(guī)律；再次，對(duì)混凝土進(jìn)行電通量及氯離子擴(kuò)散系數(shù)測(cè)定試驗(yàn)，探討其抗氯離子侵蝕能力并對(duì)兩種試驗(yàn)方法下的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，為進(jìn)一步揭示混凝土耐久性能規(guī)律提供依據(jù)；最后，通過孔結(jié)構(gòu)測(cè)試和掃描電鏡觀察，對(duì)不同混凝土在鹽凍環(huán)境下的內(nèi)部損傷發(fā)展機(jī)理進(jìn)行分析，以期系統(tǒng)性研究鹽凍環(huán)境下橋面鋪裝混凝土耐久性。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）隨著凍融次數(shù)的增加，混凝土的抗壓強(qiáng)度及相對(duì)動(dòng)彈性模量均逐漸衰減，相比于鹽凍，水凍下混凝土并未發(fā)生明顯質(zhì)

3、量變化，破壞速度緩慢且程度低。鹽濃度對(duì)混凝土的破壞程度表現(xiàn)為3.5%＞5%＞2%＞0%。兩種環(huán)境下的混凝土抗凍性能均為P.O＞JS＞SAC，這與膠粉的高聚性、硅灰的細(xì)集料效應(yīng)和火山灰效應(yīng)關(guān)系密切，相比于水凍破壞，鹽凍中的混凝土表現(xiàn)出明顯的漿體脫落、并伴有白色晶體析出。
　?。?）隨著齡期的增長(zhǎng)，混凝土的電通量及氯離子擴(kuò)散系數(shù)逐漸降低，氯離子擴(kuò)散系數(shù)法的試驗(yàn)結(jié)果更具敏感性，對(duì)兩者進(jìn)行線性擬合，得到相關(guān)系數(shù)0.64925。強(qiáng)度高的混凝

4、土表現(xiàn)為電通量與氯離子擴(kuò)散系數(shù)值均偏低，說明混凝土強(qiáng)度越高、其內(nèi)部結(jié)構(gòu)越密實(shí)，抵抗氯離子滲透性能更好。28d與56d兩種齡期的不同類型混凝土，滲透結(jié)果均為SAC＞JS＞P.O，說明相比于膠粉的物理填充及高粘結(jié)性，硅灰的二次水化效應(yīng)對(duì)抗?jié)B性提高更具優(yōu)勢(shì)，相比于28d強(qiáng)度，P.O56d強(qiáng)度增長(zhǎng)達(dá)14%，而SAC、JS僅增長(zhǎng)3%～4%，這與不同種類混凝土相同齡期下水化程度差異有關(guān)。
　?。?）硅灰及膠粉的摻入直接從孔結(jié)構(gòu)方面影響混凝土性

5、能，且不同膠凝材料組成中硅灰的作用效應(yīng)存在差別。相同水灰比下，不同種類的混凝土氣泡數(shù)量、平均氣泡半徑、氣泡間隔系數(shù)間的發(fā)展規(guī)律較為一致，含氣量及氣泡徑分布發(fā)展不明顯；對(duì)比三種混凝土的抗壓強(qiáng)度及耐久性指數(shù)，P.O均表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，這與硅灰的二次水化效應(yīng)有直接關(guān)系，同時(shí)耐久性指數(shù)隨著氣泡間隔系數(shù)的降低及氣泡數(shù)量的增多而增大，抗壓強(qiáng)度則隨著平均氣泡半徑減小而提高。通過SEM觀察發(fā)現(xiàn)，凍融后的混凝土結(jié)構(gòu)均從致密逐漸發(fā)展到松散以至破壞，其中SAC