粉煤灰混凝土碳化與凍融耦合作用研究.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用最廣泛的建筑結(jié)構(gòu)形式，其耐久性能一直備受關(guān)注。針對(duì)不同的工作狀態(tài)和工作環(huán)境，混凝土?xí)l(fā)生各類耐久性損傷。單一因素造成的耐久性損傷已經(jīng)得到了各國學(xué)者廣泛的探討，而在實(shí)際工程中，混凝土損傷并非僅為某一種因素造成的，而是受到兩種或者多種因素的共同作用，且這些因素的耦合作用，不是簡單的疊加，而是更為復(fù)雜的相互促進(jìn)或相互制約關(guān)系。在我國北方，尤其青藏、東北等嚴(yán)寒地區(qū)的水工混凝土，不僅受到二氧化碳的侵蝕，還遭受著極其嚴(yán)重凍融破壞

2、，嚴(yán)重影響建筑物的使用壽命。基于此，本文設(shè)計(jì)了具有高抗凍性能的混凝土，并進(jìn)行了碳化和凍融耦合作用下的耐久性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步探討嚴(yán)寒地區(qū)混凝土在碳化和凍融共同作用下的劣化過程和劣化機(jī)理。
　　本文將我國嚴(yán)寒地區(qū)分為青藏和東北兩大類型進(jìn)行耐久性研究，針對(duì)水膠比為0.4的混凝土，按照不同的粉煤灰摻量分成五組，每組再分為四個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，包括先碳化再凍融模式（簡稱CF）和先凍融再碳化模式（簡稱FC）的兩個(gè)耦合試驗(yàn)以及單一碳化試驗(yàn)和單一凍融兩個(gè)

3、對(duì)照試驗(yàn)。試驗(yàn)的測量指標(biāo)有碳化指標(biāo)（碳化深度和碳化面積）和凍融指標(biāo)（質(zhì)量損失率和相對(duì)動(dòng)彈性模量）。主要研究內(nèi)容為:首先，采用快速碳化試驗(yàn)，探究碳化齡期，粉煤灰摻量與混凝土碳化深度、碳化面積的關(guān)系。其次，采用快速凍融試驗(yàn)，探究凍融循環(huán)次數(shù)，粉煤灰摻量與混凝土的質(zhì)量損失率、相對(duì)動(dòng)彈性模量的關(guān)系。最后，進(jìn)行碳化和凍融的耦合循環(huán)實(shí)驗(yàn)，探討CF和FC模式下凍融和碳化的相互影響關(guān)系。分析結(jié)果表明:(1)在耦合實(shí)驗(yàn)和單一試驗(yàn)條下，混凝土的碳化深度、碳

4、化面積率均隨著粉煤灰摻量的增加而增加;混凝土的質(zhì)量損失率在總體上，隨粉煤灰摻量的增加先增加后降低再增加;混凝土的相對(duì)動(dòng)彈性模量，隨粉煤灰摻量的增加先降低后增加再降低。(2)CF模式、FC模式相比單一碳化實(shí)驗(yàn)的碳化深度、碳化面積率變大，說明CF和FC模式中的凍融破壞為碳化提供有利條件，即凍融加劇碳化。(3)CF模式、FC模式相比單一凍融實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量損失率更大、相對(duì)動(dòng)彈性模量下降更快，說明CF和FC模式中的碳化損傷為凍融破壞提供有利條件，即碳