損傷及飽和度影響混凝土物質(zhì)傳輸性能的研究.pdf

1、正常使用條件下，混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平一般較低、帶損傷服役并往往處于非飽和狀態(tài)。課題通過較低水平加載和凍融循環(huán)作用來制備損傷混凝土，研究低水平荷載對混凝土物質(zhì)傳輸性能的影響，并從宏觀和細觀兩個層次分別研究凍融循環(huán)作用下物質(zhì)傳輸性能的劣化過程和裂紋分布特征。課題同時制備不同含水飽和度的混凝土試件，通過試驗研究不同含水狀態(tài)下混凝土的物質(zhì)傳輸性能與規(guī)律。
　　課題通過低水平加載制備低損傷的混凝土試件，采用電通量法、RCM法來研究低水平加載

2、對混凝土氯離子滲透性的影響，用自行設(shè)計加工的氣體滲透儀測量加載與未加載試件的氣體滲透率，采用稱重法測量試件單面接觸自由水時的表面毛細吸水率。通過對比分析不同損傷程度混凝土試件的物質(zhì)傳輸指標的差異，研究低水平加載對混凝土滲透性的影響。
　　通過快速凍融方法來制造具有不同程度凍融損傷的混凝土，并采用表面質(zhì)量損失率來表征混凝土的表面損傷，采用相對動彈模損失以及超聲損傷來表征混凝土內(nèi)部損傷，以研究不同損傷指標對表征混凝土凍融損傷及破壞的適

3、用性。測量不同程度凍融損傷試件在干燥狀態(tài)下的氣體滲透率和表面毛細吸水率，并據(jù)此計算損傷混凝土材料的非飽和擴散率。采用氣體滲透率、表面毛細吸水率和非飽和擴散率這三個指標來表征物質(zhì)傳輸性能，研究它們與混凝土宏觀損傷指標之間的相關(guān)關(guān)系。將凍融損傷圓柱試件進行切割得到多個薄圓片，并對它的兩個端面進行表面處理以提高裂紋的對比度，之后用高分辨率掃描儀掃描損傷試件表面以獲取裂紋圖像，采用CAD描繪裂紋形貌并利用AutoLisp語言二次開發(fā)來進行二維裂

4、紋網(wǎng)絡(luò)量化分析，獲得裂紋長度分布、裂紋密度、裂紋取向程度等信息，分析裂紋網(wǎng)絡(luò)細觀量化指標沿高度方向的變化情況。對凍融試件進行真空飽水，并靜置一個月，通過氣體滲透率和表面毛細吸水率指標來研究裂紋自修復(fù)對混凝土物質(zhì)傳輸性能的影響。
　　最后，利用凍融損傷試件制備處于不同均勻含水狀態(tài)的混凝土，分別測量不同飽和度條件下下混凝土的氣體滲透率和表面毛細吸水率，以分析混凝土非飽和狀態(tài)下的物質(zhì)傳輸性能。
　　結(jié)果表明，低水平荷載對混凝土物質(zhì)

5、傳輸性具有一定的影響，但是采用不同的指標時，結(jié)果會有一定差異。低水平荷載對混凝土滲透性的影響大小與混凝土密實度密切相關(guān)。密實度低的混凝土的物質(zhì)傳輸性能受低水平荷載的影響更為明顯。用混凝土內(nèi)部損傷指標來評價混凝土凍融破壞更合適，這說明混凝土凍融破壞也是一種內(nèi)部損傷累積的過程。氣體滲透性等物質(zhì)傳輸性能指標隨著混凝土內(nèi)部損傷的增大而逐步劣化。從細觀層次來看，凍融損傷混凝土的裂紋長度服從對數(shù)正態(tài)分布，不同高度二維平面上的裂紋密度在一個相對較小的