冻融循环过程中混凝土内部微观结构的演变.pdf

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1、2012年第1期(总第267期)混凝土理论研究Number1in2012(TotalNo．267)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．39698．issn．1002-3550．2012．01．005冻融循环过程中混凝土内部微观结构的演变。汪在芹，李家正，周世华。石妍(长江水利委员会长江科学院水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心，湖北武汉430010)摘要：试验研究了冻融破坏过程中混凝土强度、内部结构的演变规律。试验结果表明：与抗压强度相比，抗折强度、劈拉强度的劣化趋势更明显；冻融破坏使水泥水化产物

2、的结构从堆积状密实体逐步变成疏松状态，气泡壁逐步出现了开裂。从孔径分布情况来看，孔径25～75hn1之间的孔隙所占的比例呈增大趋势。关键词：混凝土；冻融循环；强度；微观结构中图分类号：,TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2012)01—0013—02Developmentofmicroscopicstructureofconcreteexposedtofreeze-thawcyclesWANGZai—q抽，LIJia-zheng，ZHOUShi-hua，SHIYah(CenteronWaterEngineer

3、ingSafetyandDisasterPreventionoftheMinistryofWaterResources，ChangjiangRiverScientificResearchInstitute，Wuhan430010，China)Abstract：Strengthandinternalstructureofconcretesubjectedtofreeze—thawcycleswereexperimentallystudied．Resultsshowthatflexuralstrengthandsplittingtensi

4、leStrengthofconcretcpresentedmoreevidentdamagethancompressivestrength．Afterfreeze-thawcycles，densityofhydrationproductsofcementwasdecreased．1eadingtothecrackingofbubblewallandtheincreaseof25-75nmporosity．Keywords：concrete；freeze-thawcycles；strength；microscopicstructure采

5、用混凝土试件，在水饱和条件下，研究了混凝土冻融过程0引言中宏观特性和微观结构的演变规律，为水工混凝土结构的老混凝土结构的冻融破坏是促使混凝土结构老化的主要因化机理分析、寿命评估和健康诊断以及预警提供科学的基础素，也是我国水电工程中混凝土结构常见的病害之一。工程调查数据。表明[1]，我国有22％的大坝和21％的中小型水工建筑物存在冻1原材料和混凝土配合比融破坏问题。引起混凝土结构冻融剥蚀的主要原因是混凝土微孔隙中的水在正负温差大幅度变化和交替频繁的作用下，形成(1)试验用原材料。水泥：42．5级中热硅酸盐水泥；粉煤灰：结冰膨胀的压力和渗

6、透压力的联合作用翻。在这种综合压力的平圩电厂I级灰；骨料：花岗岩人工砂、人工碎石；外加剂：JG3作用下，混凝土结构产生了由表至里的剥蚀破坏，从而降低了高效减水剂，DH9引气剂。混凝土结构的强度，影响建筑物的安全。(2)混凝土配合比。本研究用混凝土配合比的技术要求为气泡参数是影响混凝土抗冻性的重要因素之一。本试验Rq025WlOF250(-级配)，混凝土配合比见表1。表1混凝土配合比表2冻融破坏对混凝土性能的影响(一)2试验结果及分析2．1冻融破坏作用对混凝土宏观性能的影响冻融破坏对混凝土力学性能、质量损失率、相对动弹模的影响见表2、3

7、。(1)力学性能。随着冻融次数的增加，混凝土的强度特性均呈下降趋势，混凝土的抗折强度和劈拉强度下降较多，而抗压强度下降趋势略缓，从冻融循环150次的情况来看，混凝土抗(2)质量损失率。随着冻融次数的增加，质量损失率增加，压强度剩58．4％，抗折强度剩41．8％，劈拉强度剩42．3％。尤其当冻融次数达到100次后，质量损失率有明显的增加，质量收稿日期：2011_07_o8基金项目：水利部公益性行业科研专项经费项目(200901066)；长江科学院中央级公益科研(CKSF2010013)；国家自然科学基金重点项目(50539010)·13

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