鈣溶蝕條件下混凝土性能劣化規(guī)律研究.pdf

1、鈣溶蝕是影響混凝土耐久性的一種常見(jiàn)的侵蝕行為，它通過(guò)溶解擴(kuò)散混凝土內(nèi)部的鈣離子，造成混凝土鈣含量的流失，極大地改變了混凝土微觀結(jié)構(gòu)及宏觀力學(xué)性能。本文主要針對(duì)物理侵蝕和化學(xué)侵蝕兩種不同類型的鈣溶蝕，研究混凝土性能經(jīng)時(shí)劣化規(guī)律與機(jī)理，并建立混凝土強(qiáng)度的預(yù)測(cè)模型。在試驗(yàn)研究方面，依據(jù)現(xiàn)有研究成果，從宏觀層次對(duì)鈣溶蝕后不同侵蝕齡期混凝土的侵蝕深度、軸心抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、斷裂性能及質(zhì)量進(jìn)行了測(cè)試；從微觀層次，對(duì)溶蝕試件侵蝕部分和未侵蝕部分

2、的水化物組成形態(tài)、孔隙、鈣含量進(jìn)行了測(cè)試。宏觀試驗(yàn)結(jié)果表明：混凝土侵蝕深度隨侵蝕時(shí)間的平方根呈較好的線性增加，硝酸侵蝕下混凝土侵蝕深度增長(zhǎng)速度大于軟水侵蝕下增長(zhǎng)速度；混凝土的軸壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度及質(zhì)量均隨侵蝕齡期逐漸下降，而劈拉強(qiáng)度的劣化程度較軸壓強(qiáng)度更為明顯，并且硝酸侵蝕下力學(xué)性能劣化程度大于同等侵蝕深度下軟水侵蝕劣化程度。混凝土起裂韌度及失穩(wěn)韌度在侵蝕初期下降較為明顯，之后降幅減小呈緩慢穩(wěn)定下降。并且混凝土的失穩(wěn)韌度及起裂韌度與混凝土

3、軸心抗壓強(qiáng)度呈較好的線性相關(guān)，隨軸壓強(qiáng)度的下降而減小。微觀測(cè)試分析表明：隨著受侵蝕部分CH及C-S-H大量溶解，混凝土孔隙率增大，微裂紋尺寸增大，原始損傷加劇，且硝酸侵蝕下?lián)p傷更大。微觀測(cè)試分析從本質(zhì)上揭示了混凝土宏觀力學(xué)性能變化的原因，并為建立強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型奠定了基礎(chǔ)。為了預(yù)測(cè)溶蝕混凝土的強(qiáng)度，本文根據(jù)侵蝕后混凝土內(nèi)部微裂紋的變化規(guī)律，針對(duì)試件劈拉受力特點(diǎn)，構(gòu)建了混凝土受拉雙裂紋模型，基于細(xì)觀力學(xué)和斷裂力學(xué)建立了混凝土劈拉強(qiáng)度與裂紋相對(duì)