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武汉大学学报（工学版） 2024年第1期57卷 55-63页

作者：夏冬桃冯晨潞郑挚吴昊湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068 长江航务管理局机关事务中心湖北武汉430014

为研究混杂纤维混凝土抗盐冻性能,对5组在硫酸盐-氯盐溶液中冻融循环后的混杂纤维混凝土进行了力学性能试验,对比分析了混杂纤维混凝土在不同盐冻循环次数后的抗压、劈拉破坏形态、强度损失率及盐冻损伤。试验结果表明:在0~200次盐冻循... 详细信息

为研究混杂纤维混凝土抗盐冻性能,对5组在硫酸盐-氯盐溶液中冻融循环后的混杂纤维混凝土进行了力学性能试验,对比分析了混杂纤维混凝土在不同盐冻循环次数后的抗压、劈拉破坏形态、强度损失率及盐冻损伤。试验结果表明:在0~200次盐冻循环期间,钢-聚丙烯混杂纤维混凝土抗盐冻性能最佳,单掺纤维混凝土中1.2%钢纤维掺量抗盐冻性能略优于0.8%钢纤维掺量。以Weibull分布理论建立了纤维混凝土盐冻损伤模型,根据冻融条件下混凝土强度衰减模型建立了改进的盐冻循环作用下纤维混凝土的强度衰减模型。联立强度衰减模型与盐冻损伤模型,建立混杂纤维混凝土盐冻损伤度演化方程,可通过盐冻循环次数和相对强度来预测纤维混凝土的盐冻损伤。

关键词：纤维混凝土盐冻循环强度衰减模型盐冻损伤模型

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盐冻循环作用下混杂纤维混凝土试验研究

盐冻循环作用下混杂纤维混凝土试验研究

引用

作者：田青松湖北工业大学

学位级别：硕士

在盐冻环境下,混凝土材料会发生表面剥蚀、内部裂缝扩展、承载能力下降以及氯离子侵蚀,进而造成混凝土结构提前失效破坏。在混凝土中掺加纤维能有效地提高混凝土阻裂能力,改善混凝土盐冻破坏。目前,国内外学者对单一纤维混凝土抗盐冻性... 详细信息

在盐冻环境下,混凝土材料会发生表面剥蚀、内部裂缝扩展、承载能力下降以及氯离子侵蚀,进而造成混凝土结构提前失效破坏。在混凝土中掺加纤维能有效地提高混凝土阻裂能力,改善混凝土盐冻破坏。目前,国内外学者对单一纤维混凝土抗盐冻性能和钢—聚丙烯混杂纤维混凝土力学性能的研究比较集中,而对盐冻环境下PVA—聚丙烯混杂纤维混凝土的损伤规律、氯离子侵蚀以及模型研究较少。本文通过对普通混凝土、PVA纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土以及PVA—聚丙烯混杂纤维混凝土进行盐冻循环试验、力学性能试验和自由氯离子含量测定试验,其主要研究工作和成果如下:(1)对经过一定盐冻循环次数后的四种混凝土试件外观形态、质量损失率、相对动弹性模量进行研究,并初步探讨纤维混凝土抗盐冻破坏机理。试验结果表明:纤维的掺入抑制了混凝土表面剥蚀,减缓了质量和相对动弹性模量的损失速度,增强了混凝土的抗盐冻能力。其中聚丙烯纤维混凝土的抗盐冻性好于PVA纤维混凝土,而PVA—聚丙烯混杂纤维混凝土的抗盐冻性最好。(2)研究盐冻循环次数和纤维种类对混凝土试件抗压强度和抗折强度的影响,同时建立盐冻循环作用下纤维混凝土的强度衰减模型。试验结果表明:经过一定盐冻循环次数后的纤维混凝土抗压和抗折强度衰减幅度低于普通混凝土,且PVA—聚丙烯混杂纤维混凝土的纤维增强率最高。掺加纤维能有效地降低盐冻循环后的强度损失率,且混掺纤维能起到正混杂效应和叠加效应。另外,在盐冻循环作用下四种混凝土的强度衰减模型与试验数据拟合精度均在0.91以上。(3)对经过不同盐冻循环次数后的混凝土试件进行自由氯离子含量测定试验,研究纤维种类和盐冻循环次数对氯离子扩散性能的影响。试验结果表明:随着盐冻循环次数的增加,自由氯离子含量逐渐增多,且单一纤维混凝土的自由氯离子含量比普通混凝土少,而PVA—聚丙烯混杂纤维混凝土最多。另外,氯离子扩散系数随着盐冻循环次数的增加而减小。(4)利用损伤度来描述因盐冻造成混凝土试件内部的损伤程度。通过试验数据和回归拟合得到了不同纤维混凝土的盐冻损伤演化方程,其精度均在0.92以上。与此同时,本文还建立基于Weibull分布的混杂纤维混凝土盐冻损伤模型,该模型与试验数据的拟合精度在0.94以上。另外,通过对氯离子扩散系数和盐冻循环次数进行回归拟合,并结合盐冻损伤模型,推导出了损伤度与氯离子扩散系数的数学关系式。

关键词：混杂纤维混凝土盐冻循环氯离子扩散盐冻损伤模型

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混合盐—冻融循环耦合作用下混杂纤维混凝土试验研究

混合盐—冻融循环耦合作用下混杂纤维混凝土试验研究

引用

作者：郑挚湖北工业大学

学位级别：硕士

严寒盐渍土地区的混凝土长期遭受盐冻侵害,造成其安全性和耐久性能严重下降,因此混凝土的盐冻损伤问题一直是国内外土木工程领域研究的重点。已有研究表明:在混凝土中掺入钢纤维或聚丙烯纤维能有效地提高混凝土阻裂和增韧能力,改善混凝... 详细信息

严寒盐渍土地区的混凝土长期遭受盐冻侵害,造成其安全性和耐久性能严重下降,因此混凝土的盐冻损伤问题一直是国内外土木工程领域研究的重点。已有研究表明:在混凝土中掺入钢纤维或聚丙烯纤维能有效地提高混凝土阻裂和增韧能力,改善混凝土盐冻破坏。目前,国内外学者对单一纤维混凝土在氯盐或硫酸盐中冻融循环作用下抗盐冻性能的研究比较集中,而对混合盐溶液和冻融环境下混杂纤维混凝土的损伤规律以及模型研究较少。因此,本文以盐冻次数、纤维种类及掺量作为试验变量,对混合盐（3.5%Na Cl+3.5%Na2SO4）和冻融循环耦合作用下C40的混杂纤维混凝土进行基本力学性能试验和氮吸附试验,其主要研究内容如下:（1）混杂纤维混凝土的抗盐冻耐久性能研究。每隔25次盐冻循环至200次结束,对5组不同纤维配比（钢纤维SF:0.8%和1.2%;聚丙烯PPF:0.11%）的混杂纤维混凝土立方体试件和小梁抗盐冻耐久性进行了试验研究,从表观形态、质量损失率、相对动弹性模量3个抗盐冻评价指标进行了分析,探讨盐冻次数和纤维种类及掺量对混杂纤维混凝土的抗盐冻耐久性影响。（2）盐冻循环作用下混杂纤维混凝土的基本力学性能研究。每隔50次盐冻循环,对5组混杂纤维混凝土进行了基本力学性能试验,分析了试件的破坏形态及强度损失规律,探讨了盐冻次数和纤维种类及掺量对混凝土抗压、劈拉及抗折强度的影响机理。同时,在Qiana模型基础上进行改进,考虑到冻融循环次数n=0这一个边界条件,建立了盐冻循环作用下纤维混凝土的强度衰减模型。（3）盐冻循环作用下混杂纤维混凝土的微观孔结构研究。对混杂纤维混凝土进行了氮吸附试验,分析了盐冻循环作用前后的孔径分布、BET表面积、累计孔体积、最可几孔径的变化情况,探讨盐冻循环作用和纤维的掺入对混杂纤维混凝土的微观孔结构的影响。并且,对盐溶液与冻融作用两者复合损伤机理进行分析研究。（4）盐冻循环作用下混杂纤维混凝土损伤分析。引入损伤度D（n）来描述盐冻造成混凝土试件内部的损伤程度,提出基于Weibull分布的混杂纤维混凝土盐冻损伤演化模型,并结合力学衰减模型,得出混杂纤维混凝土盐冻损伤度由相对强度表达的演化方程。

关键词：混杂纤维混凝土盐冻循环氮吸附损伤度盐冻损伤模型

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