为了提高气候变化条件下水工混凝土的抗冻耐久性,采用自制的气候模拟系统,设定了 -5益 、-10益 、-17益 、-30益 、-40益等 5 个冻融过程降温终了混凝土试件中心温度,研究冻融温度 对 F50、F100、F300 等 3 种抗冻设计等级水工混凝土的质量损失、动弹性模量的影响。 试验结果表 明:随着冻融过程中降温终了试件中心温度的降低,F50、F100、F300 等 3 种抗冻设计等级的水工混 凝土的质量损失、动弹性模量损失逐渐增大,水工混凝土能经受的最大冻融循环次数也逐渐减少。 降低冻融过程中混凝土试件的中心温度可引起水工混凝土抗冻耐久性的降低。 关键词:水工混凝土;气候变化;冻融中心温度;抗冻耐久性;试验研究 中图分类号:TV431 文献标志码:A 文章编号:1006 7647(2015)06 0037 04 Frost resistance properties of hydraulic concrete under climate change conditions/ / GE Xueliang1 , SU Wende2 , LU Cairong1 ( 1. Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China; 2. Xiamen Rail Transit Group Limited Corporation, Xiamen 361004, China) Abstract: In order to improve the durability of frost resistance of hydraulic concrete under climate change conditions, a climate simulation system made by the authors was employed to study the effects of freeze鄄thaw temperatures on the weight loss and dynamic elastic modulus of hydraulic concrete with the three designed antifreeze levels F50, F100, and F300. During the test, the freeze鄄thaw processes were observed with set five center temperatures of concrete samples: - 5益 , -10益 ,-17益 ,-30益 , and -40益 . The results show that, with decreasing center temperatures of samples in the freeze鄄 thaw processes, the weight loss and dynamic elastic modulus loss of the three designed antifreeze levels gradually increase, while the maximum withstanding numbers of freeze鄄thaw cycles gradually decrease. That is to say that lowering the center temperatures of concrete samples in freeze鄄thaw processes will decrease the durability of frost resistance of hydraulic concrete. Key words: hydraulic concrete; climate change; central temperature of freeze鄄thaw; durability of frost resistance; test research 我国现已建成各类水库 98 000 多座,总库容近 9 300 多亿 m3[1] ,分布在不同气候区域,每年经受的 冻融循环次数不尽相同。 《气候变化国家评估报 告》预估我国在 21 世纪 20 年代、50 年代和 80 年代 平均气温分别升高约 1郾 2益 、2郾 2益和 3郾 2益 [2] ,气温 变化将对我国水工混凝土结构物的受冻融作用区域 划分产生重要影响,大体上导致南北分界线北移,现 有分界线处以及北方地区的年平均冻融循环次数有 可能显著增加,从而加速这部分地区水工混凝土结 构物的冻融破坏。 另外,气候变暖导致极端气候出 现的频次增加,极端低温甚至是突破历史极值的低 温使我国北方地区已考虑抗冻设计的水工混凝土的 抗冻耐久性面临新的挑战。 目前,我国水工混凝土的抗冻融试验一般是在 -17益 依2益 的降温终了低温,以及 8益 依2益 的升温 终了温度下进行,以此对水工混凝土的抗冻性能进 行评估。 水工混凝土抗冻等级的设计原则为:在最 冷月评价温度低于-10益 的严寒区一般设计 F300, 而在最冷月评价温度大于-3益 的温和区设计 F50 或 F100。 国内外开展的水工混凝土抗冻耐久性方 面的研究比较多,取得了一些重要的研究成果[3鄄9] 。 根据调研,我国南方地区最冷月(1 月)极端低温气 温平均值为- 8郾 4益 ,东北、西北、华北地区最冷月 (1 月)极端低温气温平均值为-32郾 7益 [10] 。 针对现 行抗冻耐久性设计原则、抗冻试验方法以及我国南 方和北方地区的最冷月气温现状,本文采用 F50、

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