【摘 要】
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抗盐冻性能、抗渗性能作为影响混凝土结构耐久性能的关键因素,近年来受到国内外专家学者的重点关注。本文将通过室内快速盐冻融试验、RILEM三点弯曲试验、扫描电子显微镜试验
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抗盐冻性能、抗渗性能作为影响混凝土结构耐久性能的关键因素,近年来受到国内外专家学者的重点关注。本文将通过室内快速盐冻融试验、RILEM三点弯曲试验、扫描电子显微镜试验(Scanning electron microscope,SEM)、压荷载下渗透试验等研究在盐冻条件下,钢纤维对自密实混凝土(Self-consolidating Concrete)损伤、弯曲性能、微观结构、渗透性能等的影响,主要内容如下:参考相关规范,基于坍落扩展度试验、J环试验、含气量试验等,发现钢纤维对混凝土的工作性能存在不利影响,且随着钢纤维掺量的提高,新拌自密实混凝土的含气量逐渐增大,坍落扩展度逐渐减小,PA值逐渐增大,含气量逐渐增大,即钢纤维掺量越高,新拌自密实混凝土的流动性能、间隙通过能力越差。研究了在盐冻融循环条件下,各组试件质量损失、超声波速、相对动弹性模量、表面粗糙度的变化情况,并基于超声波速建立盐冻融内部损伤变量Dd,以试件表面粗糙度变化率△R表征盐冻融表面损伤,得到试件盐冻融损伤随循环次数的变化规律。试验结果表明:在盐冻融条件下,各组试件的盐冻损伤随循环次数的增加而逐渐增大,但是钢纤维可以提高混凝土的抗盐冻性;各组试件的盐冻融内部损伤变量Dd与循环次数n满足较好的一元二次函数关系,与粗糙度变化率△R之间满足较好的指数函数关系,并基于Weibull概率分布得到了盐冻融内部损伤变量Dd的预测模型。基于三点弯曲试验、3-D激光扫描试验,研究了钢纤维对盐冻融循环前后自密实混凝土弯曲性能及断面形态的影响。试验表明:钢纤维可以明显提高盐冻融循环前后自密实混凝土的韧性,其中掺加60kg/m3钢纤维的试件增韧效果最为显著,盐冻融循环200次后,SF60试件的DfBZ,3衰减率最小;断面粗糙度与钢纤维掺量及循环次数呈正相关。盐冻融循环作用下,基体微观结构逐渐疏松化,基体强度减小,且钢纤维发生锈胀,纤维与基体界面处微裂缝数量增多、宽度加大,弯曲性能降低。掺加钢纤维后,增加了界面,提高了含气量,有利于缓解冻融产生的冻胀压,从而提高其抗盐冻性。基于盐冻融循环后的轴压荷载渗水试验,进行了在盐冻融循环—轴压荷载耦合作用下钢纤维自密实混凝土渗透性研究。结果表明:盐冻融条件下,试件渗透系数与轴压荷载等级之间的关系呈现三阶段变化趋势,盐冻融后,混凝土基体渗透系数显著增大,且循环次数越大,基体渗透系数越大。
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