混凝土在不同应力状态下的碳化

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发布时间：2021-09-25

资料介绍

混凝土在不同应力状态下的碳化*
袁承斌张德峰2)刘荣桂3)梁正平4)吕志涛5)
[提要]提出了混凝土试件在不同应力水平下快速碳化试验的方法,通过分析应力水平对混凝土碳化速度的影响,建立了混凝在应力状态下的碳化速度预测模型,研究认为预应力混凝土抗碳化能力强于普通混凝土。
[关键词] 混凝应力水平碳化速度耐久性
This paper puts forw ard the methods on accelerated carbonation experiment of concrete structures with different stress
states.The influence of stress on the carbonation velocity is analyzed.The predicted mathematical models on carbonr
tion velocity of concrete with different stress states are built.The carbonation resistance ability of prestressed concrete
is superior to the ability of ordinary conerete.
Keywords:concrete, stress level;carbonation velocity;durability
目前国内外进行混凝土碳化的研究,或是通过现场 432预圈孔道
试验,或是通过加速试验进行,均已取得了一定的进展。コ下螺准
但是现场试验经历时间长;加速试验由于受仪器设备、
试验方法等条件的制约,主要是在单因素侵蚀、无荷载图1受压状态试件示意图
作用下进行,这与实际钢筋混凝土结构的工作环境不太应力筋的应力值,二是通过张拉钢筋时千斤顶油压表
吻合,为此,通过对混凝施加荷载后进行快速碳化试的读数控制施加于混凝土上的压力值,并以油压表读
验,研究了不同应力水平下混凝的碳化速度,以便有
针对性地采取措施,提高混凝土的耐久性。数为准。施加的压应力q。见表2。
一、试验设计受压状态混凝试件的施加应力值(MPa) 表2

水泥采用江南水泥厂生产的金宁羊牌42.5强
度等级普通硅酸盐水泥;细骨料采用芜湖产合格河砂,
细度模数2.4,级配II区;粗骨料采用最大粒径为
20mm的石灰岩碎石;外加剂采用FDN减水剂。混凝
土的设计强度等级为C40,具体的混凝土配合比情况受碳化箱空间的限制,拉应力状态试件的混凝土
如表1所示。
混凝土配合比表1 碳化试验以试件的弯曲受拉代替轴向受拉。事实上,
实际工程中轴向受拉情况很少,绝大部分情况都是弯
曲受拉,拉应力状态试件见图2.在螺杆及混凝土拉
应力作用一侧贴应变片,然后用扳手拧螺帽,施加作用

注:FDN 减水剂掺量为水泥质量的0.45%。力,通过其应变片读数来控制其应力值,根据设计要
1.试件制作求,施加的拉应力q见表3,
混凝土试件分为无应力、压应力、拉应力状态三将上述制作好的试件用石蜡密封其两侧面及两端
类。对压应力拉应力状态试件的制作分为三步:首先面后,放入碳化箱中,按标准试验条件(即CO2浓度
加工预埋铁件,再按设计要求进行混凝土浇筑与养护, 20%±3%,温度20±5℃,湿度控制在70%±5%范围
最后按应力水平施加荷载,试件尺寸均为 100mm x 内)碳化,对无应力压应力试件,每碳化一个月后,用石蜡密封试件长度的三分之一;拉应力试件在放入碳
100mmx400mm,
压应力试件见图1,试件预先留有孔道,采用后张
法,通过施加预应力使试件达到预期的受压状态。为 1)扬州大学水利与建工程学院,225009;2)上海市建筑科学研究院,200032;3)江苏大学,镇江,212013;4)河海大学,南京,210098;
减少预应力损失,采用镦头锚具。加载时采用双重控 5)东南大学,南京,210096。
制:一是通过粘贴在预应力筋上的电阻应变片控制预 *国家自然科学基金项目(项目批准号:59978008).