凍融損傷對混凝土斷裂性能的影響研究.pdf

1、我國大部分處于寒冷地區，而對于寒冷地帶的如鋼筋混凝土等建筑結構物經常發生凍融損傷，由于遭受反復凍融循環作用和反復溫變的環境因素，導致混凝土發生脹裂破壞，而一旦裂縫形成并逐漸開展延伸，對混凝土的斷裂能（抵抗裂縫開展所需要的能量）、應變軟化以及強度等有很大的影響，最終會導致鋼筋發生銹蝕，致使混凝土結構耐久性產生劣化甚至是失效。因此混凝土的抗凍性能是鋼筋混凝土耐久性能中非常重要的一個方面，而研究混凝土的斷裂能對混凝土的強度和裂縫的形成起著至關

2、重要的作用。大部分的國家已經形成適用的標準測試方法，從而提出所需的混凝土抗凍性要求?？梢灶A見的結果是:混凝土凍融損傷程度的增加會降低混凝土斷裂能，然而混凝土斷裂能和應變軟化特性的降低會使混凝土材料在遭受凍融損傷作用后更易發生脆化，使混凝土裂縫不斷生成，并順著初始裂縫迅速擴張，與此同時增大了混凝土的滲透性能，對混凝土的耐久性有嚴重的損害。由此凍融環境下裂縫的產生、形成和擴展是影響混凝土結構耐久性和使用壽命的一個重要因素。
　　凍融循

3、環作用后，混凝土抗凍性和斷裂性能均發生大幅度退化，本課題研究的主要內容是凍融循環作用對混凝土斷裂性能的影響，對不同凍融循環次數后的不同水灰比、不同摻合料、摻引氣劑的混凝土進行動彈性模量、抗壓強度和斷裂能及應變軟化的測試，用楔形劈裂試驗方法對凍融作用后的混凝土進行劈裂試驗，獲得混凝土試件的荷載-變形曲線，通過consoft軟件反向分析得到混凝土的應變軟化曲線和斷裂能值，將兩者相結合分析出混凝土在經受不同凍融循環次數后的斷裂性能和抵抗荷載的

4、軟化能力，針對以上問題，本課題進行了以下幾個方面的試驗研究:
　　(1)研究水灰比對普通混凝土在經歷不同凍融循環次數作用后的相對動彈模量以及強度的損失率，系統討論了凍融循環作用對混凝土力學性能的影響規律，分析動彈性模量、強度與混凝土抗凍性之間的關系，研究混凝土的斷裂能與應變軟化隨著凍融循環作用的變化規律。
　　(2)對普通混凝土摻入引氣劑，研究引氣混凝土的抗凍性能、對相對動彈模量、強度以及其斷裂能和應變軟化曲線影響，將其與普

5、通混凝土進行對比發現，可以預測到在相同條件下，引氣對凍融環境下混凝土的抗凍性能和斷裂性能的積極作用。
　　(3)摻加摻合料的混凝土在進行不同凍融循環次數后，動彈模量、抗壓強度、斷裂能的發展規律;應用斷裂力學的原理和方法推導楔形劈裂方法得出混凝土斷裂能的推導公式、斷裂能的測試以及應變軟化曲線。
　　(4)對混凝土試件進行的凍融循環作用后的楔形劈裂試驗，由于凍融作用致使混凝土試件表面有不同程度的剝落，甚至露出混凝土內的水泥石與骨