摘要：西北盐渍干寒地区的盐胀、溶陷和腐蚀等工程病害严重影响混凝土正常使用。针对水工混凝土耐久性突出问题,以引大入秦工程为例,在现场取样基础上对混凝土残渣进行XRD分析确定侵蚀产物;结合混凝土侵蚀机理,设计室内劣化加速试验,利用核磁共振技术,从细观角度分析混凝土内部孔隙发展状况;选取混凝土相对动弹性模量、抗压强度损失率、质量损失率等宏观指标,结合SEM微观图像,探究聚丙烯纤维混凝土(PFRC)的耐久性损伤过程规律及特征。研究表明:聚丙烯纤维能够增加混凝土在复盐溶液中的循环次数,有效减少脱落,试验停止时,掺量为0.9 kg/m^(3)的PFRC比普通混凝土质量损失减小3.61%;从细观层面看,聚丙烯纤维对浇筑完成后的混凝土微观孔隙结构稍有改善,但不明显;在混凝土“加速劣化”阶段,聚丙烯纤维能有效抑制混凝土中毛细孔和非毛细孔的增多;从微观形貌看,混凝土内部孔隙处生成的腐蚀产物是裂缝发展的主因,聚丙烯纤维不能阻止钙矾石、石膏等腐蚀产物生成。

摘要：为研究西北地区水工混凝土在多因素耦合作用下的损伤特征,根据现场调研结果设计了室内加速试验,得到了干湿-冻融-盐侵作用下各试件质量损失率、抗压强度、相对动弹性模量的变化规律;通过核磁共振扫描结果分析了各试件T_(2)谱的演化规律,并以灰色系统理论计算出了试件相对动弹性模量与T_(2)图谱之间的关联度。研究结果表明:随着试验的进行,冻融-干湿-盐侵对试件造成的损伤效应不断积累,试件各项参数持续下降,最终失效;核磁共振扫描所得T_(2)谱总面积随试验进行不断增大,其中峰1、峰2面积占T_(2)谱总面积的比例不断减小,而峰3所占比例不断增大;试件相对动弹性模量与T_(2)图谱中峰1、峰2的关联度最高,可根据T_(2)图谱中峰1、峰2的分布情况对试件损伤程度作初步判断。在试验中发现聚丙烯纤维能削弱冻融-干湿-盐侵对混凝土的破坏作用,可在水工混凝土设计中掺入聚丙烯纤维以延长输水建筑物的使用寿命。

摘要：为研究西北干寒地区聚丙烯纤维混凝土建筑物受到干湿-冻融双因素耦合作用下产生的材料耐久性问题,设计室内加速试验,模拟该地区聚丙烯纤维混凝土在干湿和冻融作用下的劣化过程,并以质量损失率和抗压强度损失率为劣化指标进行研究;选用全阶时间幂灰色预测模型对抗压强度损失率变化过程进行建模,确定了对应试验工况下模型的最优结构形式。研究表明:试件的质量损失率经时变化规律为先减小、后增加、再减小直至试验结束,试件的抗压强度损失率经时变化规律为先减小、后增加直至破坏;在试验所取的纤维掺量范围内,0.9 kg/m~3的纤维掺量对试件抵抗干湿-冻融破坏能力的改善效果最为明显,试验结束时该掺量下的试件还未达到破坏标准,而其他掺量下的试件均已破坏;当时间幂项阶数h=3时,全阶时间幂灰色预测模型与聚丙烯纤维混凝土劣化过程的原始数据之间的拟合度达到98%,预测值与实际值之间的相对误差低于0.15。室内加速试验和全阶时间幂灰色预测模型的结合,为混凝土结构耐久性设计及寿命预测提供了理论支持。