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耐久性是水泥混凝土最重要的指标,耐久性的退化会直接影响结构服役过程中的可靠性和安全性。混凝土的盐冻破坏过程是一个物理、化学及力学等多方面作用同时发生的复杂过程,是混凝土耐久性研究的重要内容之一。当混凝土同时暴露于盐溶液和冻融环境下,会加剧混凝土的冻融破坏,混凝土表面将会产生严重脱落,同时混凝土的动弹性模量会下降,混凝土构件耐久性损伤较大。在我国东北和西北地区,冬季经常使用除冰盐除冰,形成了盐冻环境,导致水泥混凝土桥梁与路面在工作中受到严重的盐冻破坏,埋下了安全隐患,甚至会造成巨大的经济损失。因此,提高混凝土抗盐冻性对混凝土耐久性来说意义重大,是刻不容缓的。混凝土外加剂和矿物掺合料已经被认为是现代水泥混凝土组成的第五和第六组成成分,在合适的掺量下,能有效地改善混凝土的内部结构、力学性能和耐久性。本文主要研究了引气剂、粉煤灰、矿渣粉和硅灰对混凝土抗盐冻性能的影响,并通过遗传算法分析不同材料在不同掺量下的抗盐冻性能,兼顾考虑混凝土的力学性能和抗盐冻性能要求,选出各材料的最优掺量。本文的主要研究工作和结论如下:(1)首先分别研究了粉煤灰、矿渣粉和硅灰等矿物掺合料对水泥混凝土抗盐冻性能的影响,并兼顾对混凝土的力学性能和物理性能进行分析。发现单掺矿渣粉或硅灰的混凝土抗盐冻性能较好,但将粉煤灰、矿渣粉和硅灰三掺后混凝土的强度、电阻率和电通量性能较单掺和复掺有所提高。同时研究了掺加不同量的引气剂对混凝土抗盐冻性能的影响,发现引气剂能显著提高混凝土的抗盐冻性能,但也会降低混凝土的强度。(2)然后把含气量当做一级参数,矿物掺合料当做二级参数。含气量采用三个水平,分别为:2%~3%、4%~5%及6%~7%。在每个含气量水平下,用三因素三水平的正交试验设计粉煤灰、矿渣粉和硅灰的掺量,对每个水平下的9组混凝土进行力学性能、物理性能和抗盐冻性能实验。利用最小二乘法分别对各水平下的指标进行方程拟合,采用遗传算法对混凝土抗盐冻性能与粉煤灰、矿渣粉和硅灰掺量的二次函数进行优化,得出粉煤灰、矿渣粉和硅灰的最佳掺量。把得到的矿物掺合料的掺量代入力学性能、物理性能与粉煤灰、矿渣粉和硅灰掺量的二次函数关系中,得到各水平下混凝土力学性能和物理性能。以混凝土的抗盐冻性能和经济性为主要控制参数,兼顾混凝土的力学、物理性能,对三个含气量水平下的矿物掺合料最佳掺量进行综合必选,最后确定出最佳含气量水平为4%~5%,及其相应的各矿物掺合料最佳掺量为:粉煤灰掺量为5.06%、矿渣粉掺量为6.75%、硅灰掺量为7.77%。