冻融与硫酸盐侵蚀耦合作用下不同骨料取代率再生混凝土损伤研究

发布时间：2021-02-01 23:24

　　为探究寒冷地区再生混凝土的耐久性能,制备取代率分别为0%、30%、50%和100%的再生混凝土进行冻融循环和硫酸盐侵蚀耦合作用试验,通过再生混凝土的质量、相对动弹性模量、抗压强度等力学指标,分析再生混凝土的损伤劣化规律,并利用weibull模型建立再生混凝土的损伤方程对再生混凝土的使用寿命进行预测。结果表明,冻融循环与硫酸盐侵蚀耦合作用严重影响混凝土耐久性,且在相同条件下,随着再生骨料取代率的提高,再生混凝土的耐久性逐渐下降。运用损伤方程预测分析可以得到再生混凝土的使用寿命,为寒冷地区再生混凝土结构的耐久性评估提供参考和依据。 

【文章来源】：地震工程与工程振动. 2020,40(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

再生混凝土相对动弹性模量变化规律

图3显示了各取代率再生混凝土相对动弹性模量随冻融循环的变化情况。从图中可以看到,Q100、Q50、Q30再生混凝土分别在经过150次、250次、275次冻融循环后,相对动弹性模量达到0.611、0.595、0.646,接近或已经不能达到混凝土相对动弹性模量大于60% 的指标,不再进行试验。而Q0再生混凝土在经过300次冻融循环后,相对动弹性模量为0.818,满足混凝土的抗冻性要求。再生混凝土的相对动弹性模量经历三个阶段:缓慢下降、加速下降和快速下降。这是因为在稳定下降阶段,硫酸盐侵蚀和冻融循环集中在混凝土表面,主要以冻融破坏为主,而且硫酸盐对混凝土破坏的抑制作用大过促进作用[14],相对动弹性模量缓慢地的减少。当混凝土由于冻融循环发生局部剥落现象时,硫酸盐溶液沿产生的微裂缝和微孔隙进入混凝土内部产生冻胀压与渗透压[15],加速了再生混凝土损伤劣化,相对动弹性模量降低幅度加大。随着混凝土表面剥落现象严重,旧裂纹的扩展,再加上再生骨料的暴露,裂缝数量增多。混凝土内部的冻胀压与渗透压增大,促进了裂缝的扩展,在加上此时硫酸盐对混凝土破坏的促进作用大于抑制作用加速对再生混凝土的破坏。而且从图3中可以看到,随再生骨料掺量的增多,相对动弹性模量下降的越明显。2.3 抗压强度

对取代率为30%、50%和100%的再生混凝土冻融循环后的相对动弹性模量试验数据与拟合结果进行对比,对比结果如图5所示,可以看到损伤方程预测曲线与试验数据具有较好的相关性,可以较精准的预测出混凝土的抗冻耐久性。表3 损伤方程相关参数Table 3 Relevant parameters of damage equation 编号 R2 μ β Q0 0.876 3 878.347 0.819 Q30 0.911 621.631 2.041 Q50 0.978 407.183 1.582 Q100 0.982 210.740 1.663

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]冻融循环后混凝土力学性能的试验研究[D]. 祝金鹏.山东大学 2009



本文编号：3013617