混凝土在弯曲应力作用下碳化进程的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2011年第1O期(总第264期)混凝土理论研究Number10in2011(TotalNo．264)ConcreteTHE0RETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2011．10．004混凝土在弯曲应力作用下碳化进程的研究武卫平’。李克非(1．北京远通水泥制品有限公司，北京102202；2．清华大学土木工程系教育部工程安全与耐久重点实验室，北京100084)摘要：研究了混凝土试件在弯曲应力作用下截面的碳化进程以及碳化深度与裂缝几何形态的相关关系。研究

2、结果表明：在弯曲应力作用下，截面开裂部分的碳化深度明显高于未开裂和受压区的碳化深度，但裂缝内部的碳化深度与裂缝的表面张开宽度并无明显相关关系，试验数据统计结果显示裂缝对碳化深度的放大系数为2．08。同时比较了弯曲裂缝内部碳化深度测量值与Schiessl裂缝碳化模型的预测值，并从机理角度分析了两者的区别和各自的工程应用范围。关键词：混凝土；弯曲应力；裂缝；碳化深度；耐久性中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2011)10—0010—03Carbonationdepthofconcretessubjec

3、tedtocompressionandflexurestressWUWei-ping．LIKe—fei(1．BeijingYuantongCementProductsCo．，Ltd．，Beijing102202，China；2．KeyLaboratoryofStructureSafetyandDurabilityofChinaEducationMinistry，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Thecarbonationprocessesofconcretessubjec

4、tedtosectionflexuralstress．Theresultsshowthat，underflexuralstresswasinvestigated，thecarbonationdepthinconcretecracksismuchlargerthantheuncrackedpartandcompressionpartinthesamesection，butnoclearcorrelationisobservedbetweenthecrackopeningwithandthecarbonationdepth．Thestat

5、isticalofallcarbonationdepthsgivesamagnificationcoefficientof2．08forcarbonationdepthincracks．Furthermore．theexperimentaldataofcarbonationdepthincracksarecomparedwiththepredictionofSchiesslmod-elforcrackcarbonation，andthedifferenceisdiscussedintermsofthecrackcarbonationm

6、echanismsandtheirengineeringapplications．Keywords：concrete；flexuralstress；crack；carbonationdepth；durability表1混凝土配合比0引言结构混凝土材料由于自身的各种收缩和外部力学荷载作用下会产生可见与不可见的裂缝[11。裂缝的存在使混凝土材料从连续介质成为非连续介质，使外部的侵蚀性介质更加容易侵入材料内部，因此对材料以及工程结构的长期耐久性有重要影响『2_]]。裂缝控制是结构耐久性的基本控制指标之一HI习，因此定量界定裂缝对耐久．过程的

7、影响显得尤为重要。近年来，有关裂缝对混凝土材料耐久性的定量影响有一些报道的成果㈣，但对于裂缝对耐久性过程的定量影响尚未形成统一的认识。混凝土3d7d28d60d的碳化可导致内部钢筋锈蚀，其过程由CO在混凝土中的迁移测定值平均值测定值平均值测定值平均值测定值平均值过程主导，裂缝的存在会明显影响CO的迁移过程。本课题以力学裂缝为研究对象，研究在弯曲荷载作用下混凝土截面开裂后的碳化行为，研究结果可望为定量界定混凝土构件弯曲裂缝对碳化进程的影响提供定量的依据。1．2试验过程制作100mmxlO0mmx400mill棱柱体试件，为控制截面开1试

8、验设计裂宽度每个试件一侧放置直径10IIIlTI钢丝两根，钢丝距表面距1．1混凝土材料离为20miYl。共制作18块试件，分为3组，每组6块；每两块由试验用混凝土的配合比见表1，不同龄期抗压强度测试结果钢件连接、固定成为