三因素劣化作用后水工混凝土强度与断裂性能试验研究

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1、学校代码10459学号或申请号201212222542密级硕士学位论文三因素劣化作用后水工混凝土强度与断裂性能试验研究[国家自然科学基金项目（51209103）资助]作者姓名：谷志强导师姓名：朱海堂教授学科门类：工学专业名称：水工结构工程培养院系：水利与环境学院完成时间：2015年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterExperimentalresearchonstrengthandfracturepropertiesofhydraulic

2、concreteafterthree-factordeteriorationSupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina（51209103）ByZhiqiangGuSupervisor:Prof.HaitangZhuHydraulicStructureEngineeringSchoolofWaterConservancy&Environment,ZZUZhengzhou,450001,P.R.ChinaMay2015郑州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所

3、呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：•钱曰期：年女月曰关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。本人完全了解郑州大学所有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸制版和电子版，允许论文被查阅和借阅;本人

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5、严寒地区还会受到冻融循环作用。在复杂劣化作用的共同影响下，水工混凝土极易导致结构开裂的加剧甚至引起工程的失事。因此，研究水工混凝土在碳化、硫酸盐干湿循环、冻融循环三重因素共同作用下的强度和断裂性能具有重要意义。基于此，本文对水工混凝土在碳化（7天、14天、28天）、硫酸盐干湿循环（15次、30次、60次）和冻融循环（25次、50次、75次）三重劣化因素共同作用下的抗压强度、劈拉强度和断裂性能等力学性能指标进行了试验研究，分析了三因素耦合作用下水工混凝土的力学性能劣化规律，研究了劣化作用的内在影响机理。主要结论如下：1.

6、在碳化—硫酸盐干湿循环—冻融循环三种劣化因素共同作用下，水工混凝土抗压强度总体变化幅度不大；碳化初期可提高抗压强度，但碳化时间过长时强度有所降低；冻融时间越长，强度降低越明显。三因素耦合作用下的试件劈拉强度变化趋势与抗压强度基本相同，但劣化作用对混凝土劈拉强度的影响较抗压强度更大。劈拉强度随着干湿循环次数的增加呈现先增大后减小的趋势，而冻融循环对混凝土劈拉强度损伤最大。2.冻融前后水工混凝土试件的质量损失率非常小，相对动弹性模量变化规律与质量损失率之间无显著的对应关系。复合劣化作用使水工混凝土中的部分粗骨料与混凝土砂浆

7、剥离，减弱了混凝土各组分材料之间的粘结力，降低了其承受荷载和抵抗裂缝扩展的能力。3.复合劣化作用对混凝土断裂性能的损伤远大于其对抗压强度和劈拉强度的损伤。在三种劣化因素中，冻融对试件的断裂性能影响最大，宏观裂缝的产生加速了混凝土试件内部微裂缝的扩展，导致试件在劣化过程中出现恶性循环，最终导致其起裂韧度和失稳韧度的降低。劣化作用降低了混凝土的脆硬性，提高了试件的韧度，使试件在达到失稳荷载后仍能保持一段时间的稳定扩展。关键词：水工混凝土；碳化；硫酸盐侵蚀；冻融循环；复合劣化作用；抗压强度；劈裂抗拉强度；断裂性能IAbstr

8、actABSTRACTThedurabilityoftheconcreteisalwaystheintenseresearchforthescholarsathomeandabroad.Thecracksareverynormalforthehydraulicmessconcretewhentheywerecast-in-plac