喷射混凝土抗冻性及冻融损伤力学行为实验研究

《喷射混凝土抗冻性及冻融损伤力学行为实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、王家滨等:喷射混凝土抗冻性及冻融损伤力学行为实验研究０６０９５文章编号:１００１Ｇ９７３１(２０１５)０６Ｇ０６０９５Ｇ０７∗喷射混凝土抗冻性及冻融损伤力学行为实验研究王家滨,牛荻涛,刘亚平(西安建筑科技大学土木工程学院,西安７１００５５)[９]摘要:为系统研究喷射混凝土抗冻性能,采用快冻构耐久性及使用寿命,故对喷射混凝土单层衬砌结法,对普通喷射混凝土及钢纤维喷射混凝土进行快速构抗冻性能研究具有重要意义.冻融实验,并与同配合比模筑混凝土进行对比,研究模近些年来,国内外学者针对喷射混凝土抗冻性开[１０]筑混凝土与喷射混凝土抗冻性能差异;而后对冻融循展了初步的实验研究.罗彦斌等对C２０喷射混凝

2、环后试件进行微观结构观察,分析其性能劣化机理.土抗冻性进行了研究,并与同强度等级模筑混凝土进结果表明,随着冻融循环次数增加,试件相对动弹性模行了对比,认为C２０喷射混凝土耐久性指数较低,不能[１１][１２]量、质量损失率、立方体抗压强度及劈裂抗拉强度呈下满足寒冷地区抗冻性的要求.刘成成、赵喜忠等降趋势,且模筑混凝土性能衰减程度远大于喷射混凝认为引气剂的掺入可显著提高喷射混凝土的抗冻性.[１３]土.而此时试件内部微气孔相互连通继而发展成为微祝云华等对钢纤维喷射混凝土抗冻性进行了研究,裂缝,凝胶体在冻胀压力及过冷水渗透压作用下结构认为钢纤维在喷射混凝土基体中的三维乱向分布可分酥松且部分流失,进

3、一步加剧试件性能劣化速度;钢纤散毛细管收缩应力,有效抑制内部微裂纹产生和发展,[１４]维的加入可显著改善喷射混凝土内部微观孔结构,提改善喷射混凝土的抗冻性能.JianxunChen对C２５高其抗冻性能.同时,对冻融循环５０,１００,１５０及２００喷射混凝土抗冻性进行了研究,经冻融循环４００次后,次后试件进行轴心抗压强度实验,分析冻融损伤对试质量损失率为３．１％,相对动弹性模量下降２２．５％,抗[１５]件应力Ｇ应变曲线的影响.随着冻融损伤的加剧,试件压强度下降率为３６．５％;同时,ShinWonPark、[１６][１７]弹性模量及峰值应力减小,峰值应变和极限应变增大,JongPilWon、H

4、aeGeumPark等对喷射混凝土应力Ｇ应变曲线趋于扁平.经相同冻融循环次数作用进行了冻融循环实验,经３００次冻融循环后,相对动弹时,钢纤维喷射混凝土峰值应变和极限应变增大,说明性模量下降率不超过１０％.钢纤维的掺入可显著提高喷射混凝土延性及韧性.综上所述,针对喷射混凝土抗冻性研究虽取得了关键词:隧道工程;喷射混凝土;钢纤维;抗冻性;一定的研究成果,但只局限于动弹性模量、质量损失和应力Ｇ应变曲线抗压强度变化规律性探讨,没有对其进行深入的研究.中图分类号:TU５２８文献标识码:A为了系统研究喷射混凝土抗冻性能,实验采用快冻法,DOI:１０．３９６９/ji．ssn．１００１Ｇ９７３１．２０１５

5、．０６．０２０对普通喷射混凝土及钢纤维喷射混凝土进行快速冻融实验,并与同配合比模筑混凝土进行对比,从相对动弹１引言性模量、质量损失率、立方体抗压强度及劈裂抗拉强度喷射混凝土是在空气压力作用下,通过充气软管表征其抗冻性能衰减,研究模筑混凝土与喷射混凝土或管道,将混凝土或拌合料高速喷射到某个地方且瞬抗冻性能差异.对冻融损伤后试件微观结构进行观[１Ｇ２]时压密的混凝土.与普通混凝土相比,喷射混凝土察,分析其性能劣化机理.同时,对冻融循环５０,１００,因速凝剂的掺入而具有极短的终凝时间和高早龄期强１５０及２００次模筑混凝土及喷射混凝土试件进行轴心[３Ｇ４]度.自１９７０年在法兰克福和慕尼黑的市政隧

6、道施抗压实验,分析冻融循环对其应力Ｇ应变曲线及弹性模工中作为衬砌混凝土使用以来,喷射混凝土被广泛应量、峰值应力、峰值应变及极限应变的影响.用于隧道及巷道的初期或永久支护、基坑边坡支护、结[５Ｇ７]２实验构加固维修等领域.在现代隧道衬砌结构设计与施工中,以喷射混凝２．１实验原料与配合比[８]土为主体的单层永久衬砌成为未来发展趋势.而在水泥为陕西宝鸡海螺水泥有限责任公司生产的海隧道运营过程中,特别是寒冷地区,衬砌结构不可避免螺牌P?O４２．５普通硅酸盐水泥,粉煤灰为陕西宝鸡要遭受环境正负温交替作用,从而造成开裂、漏水等病宝源集团粉煤灰分公司生产的Ⅱ级粉煤灰,细集料为害,最终导致衬砌混凝土剥落,

7、严重威胁到隧道衬砌结细度模数为３．４的河砂,粗集料为５~１０mm连续级∗基金项目:国家自然科学基金资助项目(５１２７８４０３);教育部长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT１３０８９)收到初稿日期:２０１４Ｇ０７Ｇ１２收到修改稿日期:２０１４Ｇ１１Ｇ１０通讯作者:牛荻涛,EＧmail:niuditao＠１６３．com作者简介:王家滨(１９８６－),男,河南新乡人,在读博士,师承牛荻涛教授,从事混凝土结构耐久性研究.０