荷载损伤混凝土损伤指标选取及其对耐久性的影响

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荷载对于混凝土耐久性的影响,主要通过荷载作用下的混凝土损伤来体现,当荷载水平较高时,荷载产生裂缝,混凝土的渗透性受裂缝形态支配;当荷载水平较低时,荷载损伤主要体现为微裂缝,但是微裂缝形态不易观测,通常采用宏观指标进行表征。本文主要通过试验研究不同外荷载作用下混凝土损伤指标的选取及其对混凝土耐久性的影响。主要研究内容包括如下:(1)通过对混凝土施加高水平压荷载预制裂缝,分别采用图像分析技术和RCM方法进行裂缝参数定量和氯离子输运性能测定,选取裂缝参数包括裂缝密度、宽度、曲折度和方向性,集中研究了各参数对氯离子输运性能变化的影响规律,判别了各相关损伤指标在氯离子输运性判别方面的应用性,提出了考虑裂缝方向性和曲折度的综合指标-有效裂缝密度,试验结果显示,有效裂缝密度能很好的表征氯离子输运性能。同时分析得到影响氯离子侵入显著变化的裂缝宽度上下限阈值分别为1501μm和400μm。(2)基于持续压荷载作用下混凝土损伤情况及长期氯离子输运性能的变化情况,监测混凝土在压载作用下长期徐变应变,超声波传播速度以及氯盐环境下氯离子侵入程度,研究了荷载徐变变形、荷载水平、超声波速损伤指标对混凝土氯离子输运性能的表征适用性。分析了长期荷载作用下的时间效应及损伤-自愈和-徐变的耦合机制。(3)基于四点弯曲持载状态下钢筋混凝土梁在氯盐环境中氯离子侵入试验,研究弯曲拉应力对钢筋混凝土耐久性能的影响,试验内容包括混凝土梁在持续弯曲荷载作用下各作用段氯盐环境下氯离子侵入程度的测定和钢筋锈蚀状态的测定。分析了不同荷载等级和状态对混凝土氯离子侵入程度及钢筋锈蚀状态的影响,得到了钢筋开始锈蚀的临界氯离子浓度为水泥质量的0.52%。
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