混凝土冻融变形的试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2010年第4期(总第246期)混凝土理论研究Number4in2010(Tota1No．246)ConcreteTHEoRETICALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002—3550．2010．04．007混凝土冻融变形的试验研究周志云，孙敏，吕礼春(上海理工大学环境与建筑学院，上海200093)摘要：进行了砂浆饱和水试件的水中和空气冻融试验，并通过测量砂浆试件中心的冻融变形和温度变化，以及对所测数据的分析，明确了混凝土的冻结收缩、膨胀变形的发展规律。

2、同时，通过测量试件冻融循环前后动弹性模量的变化，得出相对动弹性模量可以间接地反映试件的残留冻融变形的大小。关键词：冻融试验；冻结收缩；冻融变形；动弹性模量中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2010)04—0020—03Deformationsofconcrereunderdifferentfreeze—thawtestconditionsZHOUZhi-)mn，SUNMin，LgLi—chun(SchoolofEnvironmentandArchitecture，Unive

3、rsityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Freeze—thawtestswereconductedwithmortarspecimensinairandinwater．respectively．Intheexperiments．thevariationoffreeze—thawdeformationsandtemperatureinthemortarduringfreeze-thawprocessweremeasu

4、red．Byanalyzingthemeasureddata，thebehavioroffrostshrinkageandexpansionintheconcretewasclarified．Bymeasuringthedynamicelasticmodulusbeforeandafterfreeze—thawprocess，cometotherelativedynamicelasticmodulusCanbeindirectlyreflectedintheresidualspecimendeformation

5、offi-eeze—thaw．Keywords：freeze—thawtest；frostshrinkage；freeze—thawdeformations；dynamicelasticmodulus表1砂浆试件的配合比及其力学性能0引言在自然环境下，混凝土受到各种劣化因素的影响而丧失其耐久性。其中在寒冷地区，混凝土构筑物常因冻融循环而损坏，这已成为混凝土耐久性方面的主要问题之一【11。国内外在研究硬化混凝土体积变化的冻融破坏机理时，主要有以下两种理论作为学术界的主流。一种是Powers的静水压理论；另一种是温

6、度随时问变化的曲线如图1。从热力学的平衡观点出发，探讨冻融破坏机理的理论。近些年试验测量了冻融循环过程中试验箱内温度、各类试件的中来，世界各国冻害研究专家正在从热力学平衡的角度进行细致心温度、试件中心的冻融变形以及冻融循环前后试件的动弹性而深入的研究[3-6]，而硬化混凝土初冻冰核温度以及冻结收缩、模量，并测量了各类试件的孑L隙构造。试件的中心温度、冻融变膨胀变形的发生规律尚未完全明确。为此，本文设置了一20℃到形和动弹性模量的测量采用40mmx40mmxl60mm的试件。+20℃的冻融循环温度，并设立水中及空

7、气冻融的两种冻融环境，本试验中采用的记号c：s：w表示水泥：砂水的质量比分别进行了砂浆试件的冻融循环试验研究。为砂浆试件的抗压强度及劈裂强度，丘为砂浆试件的静障『量。1．2试验方法1试验概况冻融试验温度的调节使用恒温恒湿器，试验在空气和水中1．1试验概况进行，如图2所示。为确保空气冻融试验的试件在试验过程中试验试件采用普通硅酸盐水泥，密度3．16g／cm；细骨料为其含水率不发生变化，用两层塑料袋包裹、橡胶皮筋封口；在水河砂，饱和面干密度2．77g／cm，。考虑到砂浆和混凝土过渡区的中冻融试验的试件要完全浸入水中

8、。孔隙构造基本相同，本次试验采用砂浆制作试件，试件的类型试件的冻融变形和中心温度分别采用事先预埋在试件中心的和冻融试验前的各种强度见表t。试验试件的材龄取3个月以埋入式应变计及电热对(hermocouples)~量，并用静态应变自动上，这是为了防止试验过程中由于水泥的水化作用而可能引起记录器记录冻融循环过程中的全部冻融变形及试件的中心温度。的孔隙构造的变化。另外，冻融试验前试件一直养护