盐蚀及冻融循环作用下持载钢筋混凝土轴心受压承载力的损伤研究

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混凝土是我国工业与民用建筑等工程领域采用最为广泛的建筑材料之一,随着混凝土建筑使用年限的增加,其结构和材料耐久性问题越来越引起国内外诸多学者的关注。抗冻性作为衡量混凝土耐久性的一项重要指标,国内外学者提出了许多理论,并做了大量实验研究,包括干湿循环、盐腐蚀和冻融破坏等环境耦合作用下的混凝土试件各项性能研究,但是关于钢筋混凝土构件在荷载、复合盐及冻融循环作用下受压承载力损伤的研究较少。冻融破坏已经成为我国东北、西北和华北地区混凝土建筑老化病害的主要问题之一,同时吉林省西部区域是我国最大的碱土分布区之一,土壤盐渍化程度逐年增加,在这一实际工程环境下,进行盐蚀及冻融循环作用下持载钢筋混凝土轴心受压承载力损伤研究,能为该地区及类似环境区域提供一些借鉴,具有一定的参考价值。本文以吉林省西部大安境内的混凝土结构为研究对象,将分别对钢筋混凝土构件柱(尺寸为120mm×120mm×600mm)开展持续施加荷载、复合盐腐蚀、冻融循环这三个工况试验,其中持续施加荷载值为轴心受压承载力设计值的70%,复合盐腐蚀包括通电加速迁移腐蚀和全浸泡腐蚀两个阶段,冻融循环采用快冻法,工作原理为水冻水融。本文的主要研究工作及结论:1、通过持载构件在经受冻融循环作用后进行轴心受压承载力试验得出:持载构件在冻融循环过程中质量波动更大,从承载力损伤上可以看出,在冻融循环前期构件持载有利于提高抗冻性,但在冻融循环后期会加剧混凝土构件性能劣化;2、通过复合盐侵蚀处理和盐冻融循环后进行轴心受压承载力试验可以得出:在质量分数为3.4%的复合盐溶液对混凝土构件在冻融循环前期有利于提升抗冻性,延缓构件损伤,随着冻融次数的增多,在冻融循环后期则体现出加剧构件劣化的特性,但从承载力损伤上看,持载状态下的构件比此浓度下构件劣化速度快;3、通过持载构件在复合盐侵蚀处理和盐冻融循环后进行轴心受压承载力试验可以得出:构件在本试验持载状态下进行该浓度的复合盐侵蚀,明显延缓冻融循环前期构件的损伤,尽管在150次循环后,其承载力损失较未持载的构件损失小,但从承载力损伤系数曲线的趋势上看,其损失承载力的下降速度更快。
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