荷载-干湿交替-硫酸盐耦合作用下混凝土损伤过程.pdf

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1、第42卷第3期东南大学学报(自然科学版)Vo1．42NO．32012年5月JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)Mav2012doi：10．3969／j．issn．1001—0505．2012．03．018荷载一干湿交替一硫酸盐耦合作用下混凝土损伤过程余振新高建明宋鲁光汪廷秀薛宝法孙伟(东南大学江苏省土木工程材料重点实验室，南京211189)摘要：研究了弯曲荷载一干湿交替一硫酸盐三因素耦合作用下的混凝土损伤劣化过程，采用环境扫描电镜(ESEM)观察了耦合作用下的混凝土微观结构演变过程．结果表明，与单

2、一硫酸盐侵蚀相比，弯曲荷载和干湿循环都加剧了混凝土在硫酸盐溶液中的损伤程度，但干湿循环的加速损伤作用更加明显．三因素耦合作用时，当荷载率低于40％时，干湿循环是加速混凝土损伤劣化的主要因素；而当荷载率达到60％时，荷载引起的力学损伤是导致混凝土劣化的主要因素．试验还表明，在荷载一干湿交替耦合作用下，混凝土强度等级越高其抗硫酸盐侵蚀能力越强，硫酸盐浓度越大混凝土损伤越明显，粉煤灰和矿粉等矿物掺合料可显著提高混凝土抗硫酸盐侵蚀能力．关键词：弯曲荷载；干湿交替；硫酸盐；耦合作用；微观结构中图分类号：TU528文献标志码：A文章编号：1001—0505(2012)03-

3、0487-05Damageprocessofconcreteexposedtosulfateattackunderdrying-wettingcyclesandloadingYuZhenxinGaoJianmingSongLuguangWangTingxiuXueBaofaSunWei(JiangsuKeyLaboratoryofConstructionMaterials，SoutheastUniversity，Nanjing211189，China)Abstract：Thedamageprocessofconcreteexposedtosulfateattac

4、kunderflexuralloadinganddr—ying—wettingcycleswassystematicallyinvestigated．Environmentalscanningelectronmicroscopy(ESEM)wasusedtoinvestigatethemicrostructureofinteriorconcrete．Theresultsindicatethatcomparedwiththesingledamageprocessofsulfateattack，flexuralloadingandwetting—dryingcycl

5、esbothacceleratethedamageprocessofconcreteunderexternalsulfateattack，andtheeffectofthelat-teroneisevenmoreobvious．Whilecoupledwiththeabovethreefactors，thewetting—dryingcyclesandloadingplaythemajorroleintheprocessofconcretedegradationwhentheflexuralloadratioislessthan40％andupto60％，res

6、pectively．Inaddition，underthecouplingeffectofloadingandwetting—dryingcycles，strengthgradeandsulfateconcentrationcansignificantlyaffectthedamagedegreeofconcrete，andmineraladmixturesCanobviouslyimprovetheabilityofsulfateresistanceofconcrete．Keywords：flexuralloading；drying—wettingcycles

7、；sulfate；couplingeffect；microstructure实际工程中，混凝土的耐久性取决于其所处的土中微裂纹扩展及导致混凝土破坏的重要原因．因环境条件，通常混凝土所受的环境作用包括力学、此，处于水位变动区和浪溅区的海工混凝土实际上化学、物理作用等．海工混凝土所处环境尤其复杂，受到荷载、干湿交替、盐溶液等多重因素耦合的损一是海水中富含的可溶性盐如硫酸盐对混凝土产伤破坏作用．生化学腐蚀，二是处于水位变动区和浪溅区的混凝以往混凝土抗硫酸盐侵蚀的研究大多是基于土又受到干湿交替的加速破坏作用．此外，海工混硫酸盐单因素、荷载一硫酸盐1和干湿交替一凝土持续承

8、受荷载的作用，而荷载往往