海水侵蚀环境与冻融交替作用下引气混凝土性能劣化试验

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发布时间：2021-09-16

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海水侵蚀环境与冻融交替作用下
引气混凝土性能劣化试验
周煜1l2，叶英华1l ，袭杰1' ，张健
(1．北京航空航天大学土木工程系，北京100191；2．华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东广州510640)
摘要：以质量分数为3％氯化钠+0．34％硫酸镁配制的海水作为侵蚀液体，对引气混凝土试件进行海水浸泡与冻融循环交替作用试验，
并分别测定经历102次、201次和300次冻融循环后试件的质量损失、相对动弹性模量和抗压强度等数据。结果表明：随着冻融循环次数
增多，质量损失率和相对动弹性模量无明显变化，而抗压强度大幅降低。当冻融循环为300次时，质量损失率达0．28％，相对动弹性模量为
100．2l％，抗压强度下降了1 1．16％。
关键词：引气混凝土；冻融循环；昆合侵蚀；性能劣化
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)12—0018-03
Experiment of properties deterioration of air-entrained concrete in seaw ater-aggressive and freeze-thaw environment
ZHOU Yu ．YEYing-hua1,2 X／J／e1,2 ZHANG Jian ’
(1．DepartmentofCivilEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China；
2．State Key Laboratory ofSubtropical A Rchitecture Science，South China University ofTechnology，Guangzhou 5 10640，China)
Abstract： W ith the mass fraction of 3％ sodium chloride+0．34％ magnesium sulfate as aggressive medium ．freeze—thaw tests of freeze—thaw
cycles ofbeing 102，201，300 were carried out on air-entrained concrete specimens，then the mass loss，compressive strength，relative dynamic
modulus were tested．The results show that with the increase of times of freeze-thaw cycles，specimens of mass loss rate and relative dynamic
modulus were not obvious change in artificial seawater，however mass loss rate decreased by 0．28％，relative dyn amic modulus increase tO
100．21％，compressive strength decreased by 1 1．16％after 300 freeze—thaw cycles．
Key words： air--entrained concrete；freeze-·thaw cycle；multi--aggressive environment；properties deterioration
0 引言
沿海寒冷地区的混凝土结构会受到盐侵、冻融等天然因素
的作用，导致混凝土材料性能劣化加剧，直接影响混凝土结构
的耐久性，也成为学术界关注的热点。因此，开展海水侵蚀与冻
融循环对混凝土力学性能影响的研究显得尤为迫切。
慕儒[1]等从混凝土材料学角度，试验比较了氯化钠溶液和
硫酸钠溶液中混凝土抗冻性的差异。覃丽坤等试验研究了盐
湖与海水环境中}昆凝土的抗冻性。王军强[31等研究了不同水灰
比的混凝土在冻融循环和氯离子作用下的性能。关宇NIlt,]研究
了硫酸铵对高强混凝土劣化的影响。美国耐久性规范根据实际
工程调查，认为干湿交替与冻融对材料性能劣化影响最为显著『5]。
我国混凝土材料耐久性试验规程中的快冻法主要是水冻水融，
慢冻法是气冻水融，但未见气冻气融循环与海水干湿交替作用的
试验研究。本文针对混凝土结构可能遇到的工程环境，即海水侵
蚀与冻融循环交替作用，试验研究引气混凝土性能劣化的规律。
1 混凝土材料与试验方法
1．1 混凝土材料配合比
混凝土试件采用P·C 32．5R级水泥；粗骨料为碎石，最大
粒径10mm；细骨料采用细度模数2．6的中砂，II区级配合格，含
水率4％；粉煤灰采用F类I级粉煤灰；采用缓凝高效减水剂和
TK．31引气剂。混凝土材料配合比见表1。
表1 混凝土配合比
1．2 试件设计及试验方案
本次试验所有试件的混凝土配合比、水胶比和含气量都相同，
共制作4组引气混凝土试件，每组包括3个尺寸为100 I／I1TIX
100mmxl00mm的立方体试件和1个100mmxl00mmx300mm
的棱柱体试件。其中3组试件分别进行102次、201次及300次
冻融循环与海水浸泡交替作用，1组作为对比试件，混凝土含气
量为6．1％，试件分组见表2。
冻融循环试验方法参考ASTM 666(混凝土快速冻融试验方
法》和GBT 50082-2009{普通混凝土长期性能和耐久性能试
验标准》嘲中抗冻性能试验的冻融方法进行。试件浇筑24 h后拆
模，再采用标准养护方法养护23 d，将2、3、4组试件放入温度为
(20+2)℃的人工海水(3％氯化钠+0．34％的硫酸镁混合)溶液