一般干湿循环对混凝土力学性能及抗氯离子渗透性能的影响

发布时间：2021-10-27 13:26

　　为了解我国淡水区干湿循环作用下混凝土构件的性能变化情况,研究模拟了无盐害共同作用的一般干湿循环环境,测试一般干湿循环前后混凝土的抗压强度表征力学性能,动弹模量表征内部损伤情况以及非稳态氯离子迁移系数表征混凝土的抗氯离子渗透能力。结果表明,干湿循环后,混凝土抗压强度有所增长,内部出现损伤,抗氯离子侵蚀性能增强。研究同时进行了混凝土孔结构参数的测试,混凝土孔隙率减小、平均孔径变小、凝胶孔含量增多以及大孔含量减少,使得混凝土变得更加密实,是导致混凝土强度提高的主要原因。混凝土内部损伤可能是由于干湿循环作用下混凝土内部出现了微裂纹,并非是孔结构变差导致。干湿循环后混凝土临界孔径的减小是其抗氯离子侵蚀性能增强的主要原因。 

【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(07)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

干湿循环前后混凝土抗压强度变化

图1 干湿循环前后混凝土抗压强度变化为了证实混凝土在干湿循环前后抗压强度不降反增的宏观现象,本研究对干湿循环前后混凝土的孔结构参数进行了检测,如图2所示。从图2(a)可以看出,3种配比的混凝土在干湿循环前后孔隙率减小了,孔隙率是指材料内部孔隙体积占其总体积的百分率,孔隙率越大,混凝土越疏松,抗压强度也就越低。而干湿循环后,混凝土的孔隙率减小,也即混凝土变得更加密实,这是混凝土在干湿循环后抗压强度增长的原因之一。从图2(b)可以看出,平均孔径与上述孔隙率参数变化情况一致,在干湿循环后也有所减小。平均孔径可用来笼统描述材料的孔径大小情况,平均孔径减小了,也可说明混凝土内部变得更加密实。从图2(c)可以看出,在干湿循环后,混凝土的凝胶孔百分含量增加了,按照I.O布特模型[24],凝胶孔是孔径在10 nm以下的小孔,凝胶孔含量的增加有利于混凝土抗压强度的增长,且凝胶孔的尺寸一般会小于临界孔径,因此对混凝土的渗透性没有影响。从图2(d)可以看出,混凝土的大孔百分含量减少了,大孔是指孔径大于1 000 nm的孔,这种尺寸的孔对抗压强度最为不利。在干湿循环后,大孔减少了,这可能是导致混凝土抗压强度增长的另一原因。

混凝土经过干湿循环作用后,内部裂纹是否增加,孔洞是否增大,可以通过检测混凝土的动弹模量来分析,动弹模量越大说明混凝土内部缺陷越少。图3是3种配比的混凝土在干湿循环前后,动弹模量的变化情况。从图3可以看出,干湿循环作用后,混凝土的动弹模量减小了,这说明混凝土内部还是出现了一些缺陷,但从图2孔结构参数看来,这种缺陷不是孔变大了的缺陷,研究认为有可能在干湿循环过程中,出现了微裂纹。3.3 抗氯离子渗透性能

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3461694