氯鹽凍融循環(huán)與侵蝕作用下活性粉末混凝土的耐久性研究.pdf

1、多因素耦合作用下混凝土結構耐久性失效問題越來越嚴重，活性粉末混凝土作為一種水泥基復合材料，具有超高的力學性能和優(yōu)異的耐久性能，適用于惡劣環(huán)境下混凝土結構的主體或防護材料。本文針對氯鹽凍融循環(huán)與侵蝕耦合作用下活性粉末混凝土的耐久性展開了研究，分別通過氯離子侵蝕單因素作用試驗、氯鹽凍融循環(huán)與侵蝕耦合作用（以下簡稱耦合作用）試驗、毛細吸入試驗、氯離子含量測定試驗、水中再水化試驗等，測定了耦合作用下活性粉末混凝土性能指標變化規(guī)律，進行了耦合作用

2、下壽命預測，分析了耦合作用下活性粉末混凝土劣化機理。
　　論文首先研究了活性粉末混凝土在氯離子侵蝕以及耦合作用下物理和力學性能的變化規(guī)律。耦合循環(huán)過程中，質量損失率隨著耦合循環(huán)次數(shù)的增加略微增大，相對動彈性模量幾乎不變，抗壓強度的變化分為三個階段:初始快速下降段-穩(wěn)定段-加速下降段;自然浸泡過程中，抗壓強度隨著自然浸泡時間的增加呈現(xiàn)降低的趨勢，可能是再水化的影響。采用質量損失率來評價耦合作用下活性粉末混凝土的耐久性是不科學的，且相

3、對動彈性模量不宜單獨用作評價活性粉末混凝土耐久性的指標?；谧匀唤菀约榜詈涎h(huán)后試樣內氯離子含量測定結果，提出考慮凍融損傷影響的氯離子擴散系數(shù)計算方法，氯離子擴散系數(shù)隨著耦合循環(huán)次數(shù)的增加先減小后增大;分別考慮凍融損傷破壞、氯離子侵蝕破壞、耦合作用破壞三種情況建立壽命預測模型。在此基礎上，基于元胞自動機模型對自然浸泡、凍融循環(huán)條件下氯離子擴散進行模擬，可為復雜環(huán)境下侵蝕介質擴散模擬提供參考。
　　通過活性粉末混凝土毛細吸入試驗，

4、考慮鋼纖維摻量、溶液濃度等因素對溶液吸入量和毛細吸液系數(shù)的影響，分析了自然浸泡和耦合作用后活性粉末混凝土的毛細吸入特性變化。結果表明:活性粉末混凝土的溶液吸入量隨著時間的增加前期增長較快，后期增長緩慢，溶液吸入量在15～180min和180～540min兩階段均與t1/2成正比;浸泡720d溶液吸入量略大于未浸泡試件，耦合作用后溶液吸入量顯著降低，可能是再水化的影響。
　　通過水中再水化試驗，分析再水化作用對活性粉末混凝土性能的影

5、響，自然浸泡以及耦合作用過程中發(fā)生了再水化反應，有絮狀、片狀、針棒狀、無定型產(chǎn)物以及鈣礬石類侵蝕產(chǎn)物生成;再水化作用可以對致密的混凝土結構造成損傷，也會在一定程度上修復損傷。在水泥基水化模型的基礎上提出新的再水化模型，模型模擬值與試驗值吻合良好，可以為后續(xù)再水化模型的研究提供參考。在此基礎上，根據(jù)Gibbs-Thomson方程，分析孔徑以及NaCl濃度對孔隙結冰溫度的影響;測定NaCl濃度和溫度對體積結冰膨脹率的影響。根據(jù)上述結果，分析