拉伸疲劳损伤混凝土中的氯离子传输试验研究

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氯离子侵蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的重要原因,研究氯离子在疲劳损伤混凝土中的传输机理,对钢筋混凝土结构的耐久性评估和设计具有重要实际意义。本文研究了不同疲劳应力水平下混凝土的拉伸疲劳,并利用疲劳损伤混凝土进行氯盐浸泡和干湿循环试验,分析疲劳损伤程度和矿物掺和料对混凝土中氯离子传输的影响。通过研究得到以下主要结论:  (1)疲劳荷载为15kN时,不同掺合料混凝土的应变相差不大;当疲劳荷载从15kN增大至27 kN时,普通混凝土中最大应变由70×10-6增大至195×10-6。应变随疲劳荷载增大前期增幅较小,后期增幅变大。  (2)对应同一深度,当疲劳荷载从15 kN增大至27 kN,普通混凝土中氯离子最大浓度增加了约55%。对于给定的疲劳荷载,矿渣混凝土和粉煤灰混凝土在0~20 mm深度范围的氯离子浓度分别比普通混凝土低14%和20%。  (3)干湿循环条件下,给定位置和侵蚀时间,疲劳荷载越大,混凝土中自由氯离子浓度越大,且氯离子浓度随着干湿循环时间延长而增大,在0~5 mm深度范围内,混凝土中的氯离子浓度最大。  (4)对于给定的疲劳荷载,普通混凝土达到临界氯离子浓度0.15%时的最大入侵深度比粉煤灰混凝土和矿渣混凝土分别大15 mm和20mm左右。  (5)对于给定的材料和扩散深度,干湿循环条件下的氯离子浓度为浸泡条件下的氯离子浓度的1~2倍。  (6)随着侵蚀时间的延长,混凝土氯离子浓度逐渐增加,但增加的幅度减小,氯离子扩散系数也减小。
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