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1、2012年第9期(總第275期J混凝土理論研究Number9in2012(TotalNo．275)THEOIETICALRESEARCHConcretedoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2012．09．006混凝土凍融及鹽凍劣化機(jī)理研究進(jìn)展及模型綜述任旭晨。萬(wàn)小梅，趙鐵軍(青島理工大學(xué)土木學(xué)院，山東青島266033)摘要：對(duì)近年來(lái)混凝土凍融及鹽凍破壞機(jī)理的研究進(jìn)展及成果進(jìn)行了總結(jié)，評(píng)述了孔結(jié)構(gòu)、水灰比及外摻料對(duì)混凝土抗凍性及抗氯鹽凍融性能的影響，同時(shí)總結(jié)了混凝土凍融劣化模型的研究進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上為混凝土凍融及鹽凍劣化的進(jìn)一步研究方向提出了建議。關(guān)鍵詞：凍融；鹽凍；孔溶
2、液；微觀；劣化；模型中圖分類號(hào)：TU528．O1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002—355O(2012)O9—0015—04Reviewofmechanismandmathematicalmodelforsaltscalingandfreezing-thawingdamageofconcreteRENXu—chert，WANXiao-mei，ZHAOTie-jun(SchoolofCivilEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，Qingdao266033，China)Abstract：Theresearchdevelopmentofmechani
3、smandmathematicalmodelforsaltscalingdamageandfreezing—thawingdamageofconcretewassummarized．Theeffectofporestructure，water—cementratioandadmixturesthathadonthesaltscalingandfreezing—thawingresistanceofcon·cretewasobservedandtheresearchdevelopmentoffreezing-thawingdeteriorationmodelofconcretewassumma
4、rized．Onthisbasis，thefurtherdi—rectionforsaltscalingandfreezing—thawingdeteriorationofconcreteresearchwasrecommended．Keywords：freezing—thawingcycling；saltscaling；poresolution；micro—scale；degradation；model慕儒等的研究[5]解釋了滲透壓、最不利飽水度、微冰晶模型0引言理論聯(lián)合作用下的混凝土凍融循環(huán)條件下水分遷移和損傷機(jī)凍融是混凝土耐久性研究中的重要方面，這一劣化過(guò)程在理。研究認(rèn)為，在凍融循環(huán)的
5、降溫過(guò)程中，混凝土試件表層大孔許多國(guó)家至今仍不斷引起混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題。雖然自首先結(jié)凍，相鄰未凍結(jié)小孔中水分向大孔遷移。在升溫過(guò)程中，20世紀(jì)三四十年代以來(lái)以Powers為代表的研究者就開(kāi)始對(duì)混小孔首先解凍，由于孔內(nèi)負(fù)壓作用外部水分被吸入小孔。隨著凝土的凍融機(jī)理進(jìn)行了大量研究，形成了一系列理論假說(shuō)，但已溫度繼續(xù)升高，大孔解凍，周圍小孔以及外部水分流人大孔。在有的很多理論都不能完全解釋所有試驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。另整個(gè)凍融循環(huán)過(guò)程中，水分總是由小孑L向大孔中遷移。這樣，根外，由于除冰鹽在路面和公路大橋中的使用以及北方海洋地區(qū)據(jù)微冰晶模型理論，隨著凍融循環(huán)的進(jìn)行，表層混凝土中的大的環(huán)境特點(diǎn)，鹽凍
6、也日益成為混凝土凍融研究中最典型、最復(fù)孔飽水度不斷提高，數(shù)個(gè)凍融循環(huán)之后達(dá)到最不利飽水度。在后雜的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。續(xù)的循環(huán)中這些孔隙中的壓力不斷增大，孔隙中的壓力引起的1凍融劣化機(jī)理周圍孔隙的拉應(yīng)力可能引起基體開(kāi)裂。由于表層大孔很容易高度飽水，所以混凝土表層開(kāi)裂要比內(nèi)部嚴(yán)重得多?；炷羶?nèi)部裂1945年，T．C．Powers提出了凍融破壞的靜水壓假說(shuō)【1]。假說(shuō)縫導(dǎo)致相對(duì)動(dòng)彈性模量的下降。認(rèn)為，在冰凍過(guò)程中，混凝土孔隙中部分孔溶液結(jié)冰膨脹，迫使未結(jié)冰孔溶液向外遷移。當(dāng)孔溶液遷移流程長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，靜水壓力超2鹽凍劣化機(jī)理過(guò)混凝土材料的抗壓強(qiáng)度時(shí)，混凝土發(fā)生破壞。后來(lái)，T．C．Powers最近60年來(lái)，
7、關(guān)于混凝土氯鹽凍融機(jī)理的研究主要圍繞和R．A．Helmuth聯(lián)合提出的滲透壓假說(shuō)[21認(rèn)為，毛細(xì)孔中水的以下幾個(gè)凍融現(xiàn)象展開(kāi)：①鹽凍的過(guò)程伴隨著膠凝材料或是混冰點(diǎn)與孔徑有關(guān)，孔徑越小，冰點(diǎn)越低。未結(jié)凍孔溶液向已結(jié)凍凝土碎片的剝落網(wǎng)。②存在一個(gè)大約為3％的最不利鹽濃度，且大孔遷移。1975年，F(xiàn)agerlund提出了臨界水飽和度理論【3J。該理這個(gè)最不利濃度與溶液種類無(wú)關(guān)。③混凝土表面不接觸鹽溶論認(rèn)為混凝土的水
