水下工作的混凝土结构强度影响因素分析

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1、第5期(总第360期)吉林水利2012年5月[文章编号]1009-2846(2012)05-0011--03水下工作的混凝土结构强度影响因素分析王建军(中交二航局三公司，江苏镇江212003)[摘要】经常在水环境中工作的混凝土建筑，在外界水压及混凝土内外渗透压力的影响下，水会渗透到混凝土结构中。孔隙水的存在。不仅会使混凝土内部产生孔隙水压力，而且外界水渗入时携带的某些微粒子对混凝土产生造成化学侵蚀，使混凝土的力学性能发生改变。对混凝土结构的强度和耐久性产生一定的影响。因此，本文主要对在水环境工作下混凝土结构强度的影响因素进行了分析。为混凝土结构设计提供依据。[关键词]混凝土；水荷载；

2、孔隙水压力；抗压强度；孔隙率[中图分类号]Tv139．1：Tv431[文献标识码]B经常在水环境中工作的水工混凝土建筑物如触面上．当混凝土硬化后，凝胶体与骨料粘结面孔坝体、船闸、堤防、溢洪道等，在外界水压及混凝土隙率增多，界面过渡区粘结力下降，混凝土强度随内外湿度差所产生的渗透压力的影响下，外界水之降低。然而，当水灰比过小时，混凝土和易性变会通过毛细孔渗透到混凝土结构中。使混凝土一差。水泥颗粒水化不充分。若硬化成型后的混凝土方面直接承受外界水压作为真实荷载作用在结构渗入孔隙水后，会继续发生水化反应，而水化产物面及孔隙水所产生的孔隙水压力，另一方面外界产生的膨胀应力可以使混凝土产生裂缝

3、，使混凝水渗入时携带的某些微粒子对混凝土产生造成化土强度下降。水灰比与混凝土强度之间的关系可学侵蚀使混凝土的力学性能发生改变，而且混凝以表示为[1l：土的耐久性也受到了极大的影响。因此，对影响在，一1-，一—水环境工作中水工混凝土结构强度因素的分析，k2对水工混凝土结构的设计显得尤为重要。式中：w／c为混凝土的水灰比；，、k：为经验常对于一般混凝土结构，其强度主要与混凝土数。水灰比、孑L隙率、龄期、加载速率、温度等众多因素1．2孔隙率对混凝土强度的影响有关。而对于在水环境中工作的混凝土建筑物，混孔隙率是影响混凝土强度的主要因素。在干凝土内部的含水量的大小、孔隙水中腐蚀性颗粒燥情况下孔

4、隙率和混凝土抗压强度的关系可以表的浓度、以及外界水压的大小和作用时间都对水示为[2]．环境下混凝土的力学性能产生很大影响。o'=troexp(一bV)(2)式中：0r为抗压强度(MPa)，O'o孔隙率为零时1干燥混凝土强度的主要影响因素的抗压强度(MPa)，V孔隙率(％)，b经验常数。但大多数情况下，水灰比决定水化程度一定情况下影响干燥混凝土的因素众多．本文主要对混混凝土基体的孔隙率。然而，由于振捣不足或加入凝土的水灰比、孔隙率、加载速率对混凝土强度的引气剂将气泡引入系统时，会增大孑L隙率并使强影响进行分析。度降低。1．1水灰比对混凝土强度的影响1．3加载速率对混凝土强度的影响水灰比

5、是混凝土强度设计最重要的参数，当水混凝土是应变率敏感材料，当在动荷载下混灰比较大时，水分多存在于骨料与水泥砂浆的接凝土所表现出来的力学性能与静态荷载下的力学[收稿日期]2011-l1-23[作者简介】王建军(1976一)，男，湖北襄阳人，工程师，现从事港航试验检测工作。吉林水利水下工作的混凝土结构强度影响因素分析王建军2012年5月性能不同，强度、弹性模量、峰值应变都会发生很2．1外界水压对混凝土强度的影响大的变化。通常认为混凝土动态强度与应变速率杜守来等-4]对外界水压大小和在同等水压大的对数呈线性关系，即两者之间满足如下关系：小下不同的浸泡时间对混凝土强度的影响进行研如究。首先将

6、尺寸为150mmx150minx150mm的混凝务=1_0+吨()土立方体试件放入水压为O．0、0．5、1．0MPa和式中是混凝土在当前速率下的抗压强度1．3MPa的容器中浸泡48小时。待48小时后将试件从容器中取出，表面水分擦干净后进行混凝土为混凝土在准静态加载下的抗压强度；为当前的的抗压试验，如上图1所示：随着外围水压的增加应变速率；为准静态加载应变速率；Ot为与材料混凝土的强度逐渐降低。同时为了进一步研究围性质相关的参数。压水作用时问对强度的影响，取围压水为1MPa，浸泡时间分别为24、36、48和74小时时混凝土抗2在水环境下工作的混凝土结构强度影响压强度的变化。从图2中看出

7、随着浸泡时间的增因素加混凝土的强度也逐渐下降。此外．李庆斌等[5]也做了相关试验来研究真实在水环境下工作混凝土结构的强度，除了受水荷载对混凝土强度的影响。研究结果表明在受到在混凝土浇筑时配合比的影响外还受到外界水到真实水围压作用下，干燥和饱和混凝土的抗压的影响。外界水对混凝土强度影响程度的大小主强度都有较大幅度的下降。与试件受到机械围压要体现在外界水压、混凝土内部的含水量以及水相比．直接水围压在2MPa和4MPa情况下。干燥对混凝土的化学腐蚀。混凝土的抗压