硫酸盐侵蚀环境下混凝土强度的经时变化模型

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1、第27卷第3期长江科学院院报V0l_27No．32010年3月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteMar．2O10文章编号：1001—5485(2010)03—0059—03硫酸盐侵蚀环境下混凝土强度的经时变化模型袁晓露，李北星，崔巩，赵尚传(1．武汉理工大学硅酸盐教育部重点实验室，武汉430070；2．交通部公路科学研究院，北京100088)摘要：通过干湿循环一硫酸盐侵蚀加速试验方法，研究了高性能混凝土抗压强度的经时演变规律，采用统计回归方法分析试验数据，得到了混凝土强度平均值

2、和标准差的经时变化函数，建立了硫酸盐侵蚀环境下高性能混凝土抗压强度的经时变化函数概率模型。结果分析表明：硫酸盐侵蚀环境下，混凝土的抗压强度平均值呈现出显著的二次多项式经时变化规律；抗压强度标准差的经时变化过程表现为典的一阶指数增长函数。关键词：硫酸盐；高性能混凝土；抗压强度；经时变化；模型中图分类号：TU528．01文献标识码：A混凝土结构在服役过程中会经常遭受各种环境黄石大冶旺仁百花碎石场连续级配石灰岩碎石，表介质的侵蚀，其中硫酸盐(通常存在于土壤、海水及观密度2720k#m。，压碎指标11．6％，粒径范围5～地下水中)侵蚀是最广泛、最

3、普通的化学侵蚀形式。25mm。减水剂：BASFSP一8CR聚羧酸盐高性能减硫酸盐通过渗透扩散进入混凝土内部，与水泥石中水剂，固含量20％，减水率25％。硫酸钠：化学试的一些固相组分反应，致使混凝土内部结构的破坏剂，分析纯。以及物理力学性能的迅速劣化。1．2试验过程混凝土强度是确定混凝土结构构件抗力的基本设计了一批高性能混凝土，胶凝材料用量460—参数，其经时变化规律是建立服役结构抗力衰减模480kg／m，水胶tL0．32～0．34，粉煤灰掺量为0—型的基础。因此，硫酸盐侵蚀环境下混凝土强度的10％，砂率4o％。拌和时，调整减水剂用量，以满

4、足混演变规律一直是学术界研究的重点。然而，现凝土的初始坍落度达(220±20)mm、扩展度(500±有这些研究通常是假设混凝土遭受均匀侵蚀，将混50)mm为准。试件(100lima×100mm×400mm)成凝土强度作为性质定量，试验分析其经时变化过程，型后，标准养护至28d，测试试件的抗压强度为而忽视了侵蚀环境、材料性质等因素对强度发展的73．1—76．4MPa，参照DL／T5150—2001《水工混凝土随机影响。试验规程》测试试件的自振频率。若考虑混凝土强度作为随机变量，那么其概率将试件置于(75-4-5)oC烘箱中烘干(6±1)h，

5、分布、平均值和标准差的经时变化规律将是服役结冷却1h；放人(9．5±0．5)％NaSO溶液中室温浸构抗力评价迫切需要解决的问题。本文通过干湿循泡(16±1)h，取出晾干1h，一个循环为(24±2)h。环加速试验方法研究了高性能?昆凝土抗压强度的经每天对溶液定时进行搅拌，每7d更换一次侵蚀溶时变化过程，并采用回归方法分析试验数据，建立了液。由于试件是分多层随机放置于烘箱和室温溶液硫酸盐侵蚀环境下高性能混凝土强度的经时变化概中，温度、湿度及溶液浓度难于完全均匀，因而混凝率模型土是遭受一个随机的干湿循环一硫酸盐侵蚀过程。每25d循环测试一次自振

6、频率，计算试件相对动弹模量；根据相对动弹模量值的排序，将试件分为91试验研究组，每组随机抽取3个试件，测试抗压强度并计算平1．1原材料均值。水泥：华新P·042．5级水泥；粉煤灰：阳逻电1．3试验结果与分析厂I级粉煤灰，比表面积620m／kg；细集料：巴河干湿循环一硫酸盐侵蚀条件下混凝土的抗压强河砂，细度模数2．9，表观密度2630kg／m；粗集料：度变化过程如图1所示。结果表明，混凝土抗压强收稿日期：2009-0408；修回日期：2009—06—02基金项目：西部交通建设科技项目(200631822302—08)作者简介：袁晓露(198

7、0．)，女，四川乐山人，博士研究生，主要从事混凝土耐久性方面的研究，(电话)13986285051(电子信箱)yuanxia—olu1980@yahoo．corn．cn。长江科学院院报2010生度在侵蚀初期增大，100d循环侵蚀后快速下降。混凝土抗压强度的等效系数；叼(t)，(t)分别表强度测试值在侵蚀中前期较为均匀，侵蚀后期由于示干湿循环加速试验条件下混凝土抗压强度平均值受到侵蚀环境、材料性质等因素的影响，呈现出较大和标准差的经时变化函数。记K。=·加，=·的随机性。舳，(3)式可表示为月(t)=K1·叼(t)；⋯L斗JR(t)=K2·

8、(t)。于是，研究干湿循环加速试验条件下混凝土抗压强度平均值和标准差的经时变化函数将是建立硫酸盐侵蚀环境中混凝土抗压强度经时变化模型的关键。2．2抗压强度平均值的经时变化函数卵(t)基于图1中