【摘 要】
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混凝土结构的耐久性问题是工程界关心的热点问题之一。随着混凝土结构在水工、桥梁、道路等环境复杂条件下的工程中应用,混凝土的耐久性破坏机理变得更为复杂,冻融、氯离子侵蚀、碱集料反应、碳化等交替作用,混凝土性能劣化速度加快,严重影响工程结构的安全和使用,耐久性破坏产生的维修经费往往达到了初始建设经费的520倍左右。因此,开展多因素耦合作用下混凝土的耐久性能研究具有重要的科学意义和工程实用价值。本文以橡胶
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混凝土结构的耐久性问题是工程界关心的热点问题之一。随着混凝土结构在水工、桥梁、道路等环境复杂条件下的工程中应用,混凝土的耐久性破坏机理变得更为复杂,冻融、氯离子侵蚀、碱集料反应、碳化等交替作用,混凝土性能劣化速度加快,严重影响工程结构的安全和使用,耐久性破坏产生的维修经费往往达到了初始建设经费的5~20倍左右。因此,开展多因素耦合作用下混凝土的耐久性能研究具有重要的科学意义和工程实用价值。本文以橡胶混凝土试件为研究对象,以试验研究为主要手段,将5~8目、30~40目以及60~80目等三种不同粒径的橡胶颗粒分别按5%、10%以及15%这三种比例采用等体积取代原材料里细骨料方法,制作橡胶混凝土试件。深入地探究了橡胶混凝土在冻融循环和氯离子侵蚀不同耦合状况下的作用机理,即冻融循环和氯离子侵蚀同时作用以及先冻融后抗氯离子渗透的叠加作用。通过分析实验数据结果探究了橡胶混凝土抗冻性与掺入粒径和掺量之间的关系,研究结果表明:橡胶颗粒能够显著提升混凝土的抗冻性能、抗盐冻性以及抗氯离子渗透性能,掺入的橡胶颗粒粒径越小,效果也就越好,混凝土的抗冻以及抗盐冻性能的最佳橡胶掺量是10%;橡胶混凝土的抗氯离子渗透性随着冻融循环次数的递增而下降,提高混凝土的抗氯离子渗透性的最佳橡胶掺量为10%。因此,综合考虑橡胶混凝土的抗盐冻性和抗氯离子渗透性能,橡胶颗粒的最佳掺量应取10%。基于Fick扩散定律,根据橡胶混凝土在实际环境中服役情况,建立了橡胶混凝土氯离子扩散模型,为全面准确地描述混凝土中氯离子扩散性能做好预备工作。采取试验研究手段,建立了以橡胶粒径和掺量为变量的橡胶混凝土在冻融循环和氯离子侵蚀耦合作用下的理论损伤模型,并根据损伤模型初步预测得到橡胶混凝土实际安全服役寿命。
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