冻融循环过程中混凝土内部微观结构的演变

资料大小：450KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2022-07-07

资料介绍

商要：试验研究了冻融破坏过程中混凝土强度、内部结构的演变规律.试验结果表明：与抗压强度相比,抗折强度、劳拉强度的劣化趋势
更明显；冻融破坏使水泥水化产物的结构从堆积状密实体逐步变成疏松状态,气泡壁逐步出现了开裂。从孔径分布情况来看,孔径25-75 nm
之间的孔隙所占的比例呈增大趋势。
关键词：混凝土；冻融循环；强度；微观结构
中图分类号： TU528.01
文献标志码：A
文章编号：1002-3550（2012）01-0013-02
Development of microscopic structure of concrete exposed to freeze-thaw cycles
WANG Zai-gin, LIJia-zheng,ZHOU Shi-hua,SHI Yan
(Center on Water Engineering Safety and Disastevention of the of Water Resources,Changjiang River Scientific Rescarch Institute,
Wuhan 430010,China)
strength and splittile strength of concresented more evide than compressive strength.After freezes,density of
hydration products of cement was decreased,leading to the cracking wall and the incre of25-75 nm porosity.
Key words: concrete；freeze-thaw cyclcsicroscopic structure
0 引言
采用混凝土试件,在水饱和条件下,研究了混凝土冻融过程
中宏观特性和微观结构的演变规律,为水工混凝土结构的老
混凝土结构的冻融破坏是促使混凝土结构老化的主要因
化机理分析、寿命评估和健康诊断以及预警提供科学的基础
素，也是我国水电工程中混凝土结构常见的病害之一。工程调查
数据。
表明叫,我国有22%的大坝和21%的中小型水工建筑物存在冻
1 原材料和混凝土配合比
融破坏问题。引起混凝土结构冻融剥蚀的主要原因是混凝土微
孔隙中的水在正负温差大幅度变化和交替频繁的作用下,形成
(1)试验用原材料。水泥:42.5级中热硅酸盐水泥；粉煤灰：
结冰膨胀的压力和渗透压力的联合作用”在这种综合压力的
平圩电厂Ⅰ级灰;骨料:花岗岩人工砂、人工碎石;外加剂:JG3
作用下，混凝土结构产生了由表至里的剥蚀破坏,从而降低了
高效减水剂,DH9引气剂。
混凝土结构的强度，影响建筑物的安全。
(2)混凝土配合比,本研究用混凝土配合比的技术要求为
气泡参数是影响混凝土抗冻性的重要因素之一。本试验
R,25W10F250(一级配）,混凝土配合比见表 1。
表1混凝土配合比
水灰比
水泥/（kg/m）
粉煤灰/（kg/m’）
水/kg/m’)
砂/（kg/m’）
石（kg/m”）
含气量 /%
坍落度/mm
0.50
116
50
83
606
1 611
5.2
40
表2 冻融破坏对混凝土性能的影响(一)
2 试验结果及分析
冻融
抗压强度
抗压强度降低率
抗折强度
抗折降低率
2.1 冻融破坏作用对混凝土宏观性能的影响
次数
/MPa
%#手写体#%
/MPa
%#手写体#%
0
37.7
100.0
4.05
100.0
冻融破坏对混凝土力学性能、质量损失率、相对动弹模的
影响见表2.3。
50
33.3
88.3
3.36
82.9
100
26.2
69.5
2.05
50.6
(1)力学性能。随着冻融次数的增加,混凝土的强度特性均
150
21.6
58.4
1.69
41.8
呈下降趋势,混凝土的抗折强度和劈拉强度下降较多,而抗压
强度下降趋势路缓,从冻融循环150次的情况来看,混凝土抗
(2)质量损失率。随着冻融次数的增加,质量损失率增加，
压强度剩58.4%,抗折强度剩41.8%,劈拉强度剩42.3%。
尤其当冻融次数达到 100次后,质量损失率有明显的增加,质量
收稿日期：2011-07-08
基金项目：水利部公益性行业科研专项经费项目（200901066);长江科学院中央级公益科研(CKSF2010013）；国家自然科学基金重点项目（50539010）