裂纹对混凝土耐久性能影响的试验研究

发布时间：2019-10-03 23:56

【摘要】：采用C45、C80混凝土试块,预压使得试块出现裂纹,然后测定劣化试块的氯离子扩散系数,以及加速腐蚀试验测定试块内钢筋锈蚀面积比和锈蚀失重率。经60%~90%极限压力预压后的试块,表面分别产生0.02~0.1 mm微细裂纹和0.1~0.5 mm粗裂纹,测得此混凝土试块氯离子扩散系数增加15%~28%、70%~90%,经历25次3.5%NaCl溶液浸泡4 d转60℃烘箱烘干3 d为一次循环的加速腐蚀试验后,钢筋锈迹率增加50%以上,锈蚀失重率提高到1.6~2.2倍,耐久性能显著降低。掺加钢筋阻锈剂能够降低锈迹率和失重率,但当裂纹较宽时保护效果同样有所降低。
【图文】：

过程图,观测试验,压出,裂纹

预应力钢棒，用于加速钢筋锈蚀试验。依据标准GB/T50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》测定混凝土试件的氯离子扩散系数（RCM法）、钢筋锈蚀失重率，依据标准JGJ/T192—2009《钢筋阻锈剂应用技术规程》测定混凝土中钢筋的锈迹率，其中钢筋锈蚀试验过程如图1所示。2结果分析与讨论2.1试件所受压力及裂纹C45试件标准养护到28d，C80试件经过压蒸冷却后，分别在混凝土压力机上预压，加载过程中密切观测，当产生可见裂纹后，立即卸载，肉眼观测裂纹条数，以及用读数显微镜观测裂纹的宽度，试验过程见图2。对于C45混凝土试件，当压力达到极限压力的60%时，试块表面开始出现微细裂纹，宽度在0.02~0.1mm。当压力增加到80%时，裂纹宽度扩展到0.1~0.5mm；对于C80试件，施加压力达到极限压力的70%时，试块表面开始出现微细裂纹，宽度在0.02~0.1mm，压力进一步增加到90%时，伴随着清脆的剥裂声，裂纹宽度扩展到0.1~0.5mm之间，少数裂纹宽度达到1mm，有的出现角落破损等情况。各强度等级试件上出现的裂纹条数和长度不等，形状各有差异，没有规律性。如果进一步加压，两种试件很容易出现彻底碎裂的状况。为统一试验条件，C45试件的压力为破型荷载的60%、80%，C80试件的预压压力为破型荷载的70%、90%，对应产生0.02~0.1mm微细裂纹和0.1~0.5mm粗裂纹。2.2裂纹对氯离子扩散系数的影响预压后的150mm立方体试件，钻芯制样测定氯离子扩散系数，测试结果见图3。C45试件预压力不超过60%、C80试件预压力不超过70%，扩散系数增长不多，C45试件扩散系数增大20%、28%，C80试件扩散系数增大15%、19%；随着压力增大，裂纹持续扩展，裂纹为氯离子渗透提供快速通道，致使氯离子扩散系数迅速增大，当C45试件预压力增加到极限压力的80%时

过程图,锈蚀试验,过程图,钢筋

FDN-1--17.8517.85水171171144144砂705705680680石子1102110212551255氯化钠0000MS-60509.6010.21.2试验方法成型时在C45试件中埋入准10×98mm抛光圆钢棒，C80试件中埋入准9.0×98mm抛光预应力钢棒，用于加速钢筋锈蚀试验。依据标准GB/T50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》测定混凝土试件的氯离子扩散系数（RCM法）、钢筋锈蚀失重率，依据标准JGJ/T192—2009《钢筋阻锈剂应用技术规程》测定混凝土中钢筋的锈迹率，其中钢筋锈蚀试验过程如图1所示。2结果分析与讨论2.1试件所受压力及裂纹C45试件标准养护到28d，C80试件经过压蒸冷却后，分别在混凝土压力机上预压，加载过程中密切观测，，当产生可见裂纹后，立即卸载，肉眼观测裂纹条数，以及用读数显微镜观测裂纹的宽度，试验过程见图2。对于C45混凝土试件，当压力达到极限压力的60%时，试块表面开始出现微细裂纹，宽度在0.02~0.1mm。当压力增加到80%时，裂纹宽度扩展到0.1~0.5mm；对于C80试件，施加压力达到极限压力的70%时，试块表面开始出现微细裂纹，宽度在0.02~0.1mm，压力进一步增加到90%时，伴随着清脆的剥裂声，裂纹宽度扩展到0.1~0.5mm之间，少数裂纹宽度达到1mm，有的出现角落破损等情况。各强度等级试件上出现的裂纹条数和长度不等，形状各有差异，没有规律性。如果进一步加压，两种试件很容易出现彻底碎裂的状况。为统一试验条件，C45试件的压力为破型荷载的60%、80%，C80试件的预压压力为破型荷载的70%、90%，对应产生0.02~0.1mm微细裂纹和0.1~0.5mm粗裂纹。2.2裂纹对氯离子扩散系数的影响预压后的150mm立方体试件，钻芯制样测定氯离子扩散系数，测试结果见图3。C45试件预压力不超过6
【作者单位】：中石化天津液化天然气有限公司;中国建筑科学研究院;
【分类号】：TU528

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