混凝土冻融及盐冻劣化机理研究进展及模型综述

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1、学兔兔www.xuetutu.com2012年第9期(总第275期J混凝土理论研究Number9in2012(TotalNo．275)THEOIETICALRESEARCHConcretedoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2012．09．006混凝土冻融及盐冻劣化机理研究进展及模型综述任旭晨。万小梅，赵铁军(青岛理工大学土木学院，山东青岛266033)摘要：对近年来混凝土冻融及盐冻破坏机理的研究进展及成果进行了总结，评述了孔结构、水灰比及外掺料对混凝土抗冻性及抗氯盐冻融性能的影响，同时总结了混凝土冻融劣化模型的研究进展。在此基础上为混凝土冻融及盐冻劣化的进一步研究方

2、向提出了建议。关键词：冻融；盐冻；孔溶液；微观；劣化；模型中图分类号：TU528．O1文献标志码：A文章编号：1002—355O(2012)O9—0015—04Reviewofmechanismandmathematicalmodelforsaltscalingandfreezing-thawingdamageofconcreteRENXu—chert，WANXiao-mei，ZHAOTie-jun(SchoolofCivilEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，Qingdao266033，China)Abstract：Theresearch

3、developmentofmechanismandmathematicalmodelforsaltscalingdamageandfreezing—thawingdamageofconcretewassummarized．Theeffectofporestructure，water—cementratioandadmixturesthathadonthesaltscalingandfreezing—thawingresistanceofcon·cretewasobservedandtheresearchdevelopmentoffreezing-thawingdeteriorationmo

4、delofconcretewassummarized．Onthisbasis，thefurtherdi—rectionforsaltscalingandfreezing—thawingdeteriorationofconcreteresearchwasrecommended．Keywords：freezing—thawingcycling；saltscaling；poresolution；micro—scale；degradation；model慕儒等的研究[5]解释了渗透压、最不利饱水度、微冰晶模型0引言理论联合作用下的混凝土冻融循环条件下水分迁移和损伤机冻融是混凝土耐久性研究中的重要方

5、面，这一劣化过程在理。研究认为，在冻融循环的降温过程中，混凝土试件表层大孔许多国家至今仍不断引起混凝土结构的耐久性问题。虽然自首先结冻，相邻未冻结小孔中水分向大孔迁移。在升温过程中，20世纪三四十年代以来以Powers为代表的研究者就开始对混小孔首先解冻，由于孔内负压作用外部水分被吸入小孔。随着凝土的冻融机理进行了大量研究，形成了一系列理论假说，但已温度继续升高，大孔解冻，周围小孔以及外部水分流人大孔。在有的很多理论都不能完全解释所有试验中观察到的现象。另整个冻融循环过程中，水分总是由小孑L向大孔中迁移。这样，根外，由于除冰盐在路面和公路大桥中的使用以及北方海洋地区据微冰晶模型理论，随着冻

6、融循环的进行，表层混凝土中的大的环境特点，盐冻也日益成为混凝土冻融研究中最典型、最复孔饱水度不断提高，数个冻融循环之后达到最不利饱水度。在后杂的热点问题之一。续的循环中这些孔隙中的压力不断增大，孔隙中的压力引起的1冻融劣化机理周围孔隙的拉应力可能引起基体开裂。由于表层大孔很容易高度饱水，所以混凝土表层开裂要比内部严重得多。混凝土内部裂1945年，T．C．Powers提出了冻融破坏的静水压假说【1]。假说缝导致相对动弹性模量的下降。认为，在冰冻过程中，混凝土孔隙中部分孔溶液结冰膨胀，迫使未结冰孔溶液向外迁移。当孔溶液迁移流程长度过长，静水压力超2盐冻劣化机理过混凝土材料的抗压强度时，混凝土发

7、生破坏。后来，T．C．Powers最近60年来，关于混凝土氯盐冻融机理的研究主要围绕和R．A．Helmuth联合提出的渗透压假说[21认为，毛细孔中水的以下几个冻融现象展开：①盐冻的过程伴随着胶凝材料或是混冰点与孔径有关，孔径越小，冰点越低。未结冻孔溶液向已结冻凝土碎片的剥落网。②存在一个大约为3％的最不利盐浓度，且大孔迁移。1975年，Fagerlund提出了临界水饱和度理论【3J。该理这个最不利浓度与溶液种类无关。③