考慮多因素耦合作用下混凝土的耐久性能已經(jīng)成為共識。該文通過對比分析3種間歇載荷模式和持續(xù)載荷模式分別對荷載與環(huán)境因素耦合作用下混凝土耐久性的影響,確定混凝土在多因素耦合作用下的實驗室模擬方法。為此,試驗研究中制作了3種不同強度等級(C30、C40和C50)混凝土并考慮了3種壓力水平(20%、40%和60%),設(shè)計了僅受荷載、荷載與凍融循環(huán)耦合以及荷載與腐蝕耦合3種工作條件。結(jié)果表明:這3種工作條件下混凝土在間歇載荷模式時強度衰減規(guī)律與持續(xù)載荷時一致;使用間歇載荷來模擬混凝土在載荷和環(huán)境因素共同作用下的耐久性能可行,且P2方案(重復(fù)荷載交替2次)與持續(xù)載荷模式最為接近。 

【文章來源】：實驗技術(shù)與管理. 2020年09期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

荷載和腐蝕耦合作用下混凝土的S值

過程的應(yīng)力重分布及微結(jié)構(gòu)損傷路徑改變[8]。本文模擬多因素耦合的原理為采用間歇載荷模式來模擬持續(xù)模式，即對混凝土試件交替進行重復(fù)荷載與耐久性試驗。本研究設(shè)計的這種加載制度能盡量反映這2種損傷的相互影響。具體操作為：施加重復(fù)荷載后進行一定次數(shù)凍融循環(huán)，然后再進行重復(fù)荷載，再進行一定次數(shù)凍融循環(huán)，交替進行直至完成凍融循環(huán)的總次數(shù)。本文取凍融循環(huán)總次數(shù)為50次，考慮3種交替方式：重復(fù)荷載與50次腐蝕凍融循環(huán)交替1次、重復(fù)荷載與25次腐蝕凍融循環(huán)交替2次、重復(fù)荷載與10次腐蝕凍融循環(huán)交替5次，如圖1所示。分別測試3種交替方式混凝土試件耐久性能退化程度，在同時滿足精度和重復(fù)荷載次數(shù)少的條件下，確定實驗室模擬研究荷載和復(fù)合環(huán)境耦合作用下混凝土耐久性能的加載制度。圖1荷載與凍融耦合作用實驗室模擬方法然而，為了滿足精度和施加重復(fù)荷載次數(shù)少的要求，還需要進一步研究確定經(jīng)過多少次凍融后進行一次重復(fù)荷載，亦即需要確定這種交替方式中腐蝕凍融循環(huán)次數(shù)，或者說在總的凍融次數(shù)一定的情況下需要確定施加重復(fù)荷載的次數(shù)。這種加載制度，無需專門制作加力裝置，而只需在一般環(huán)境下使用壓力機重復(fù)加載。以此加載制度為依據(jù)，進一步探究荷載與多種環(huán)境因素耦合作用下混凝土耐久性能有較大的準確度與較高的可行性，且操作簡便。2耦合作用模擬試驗設(shè)計試驗研究中制作了3種不同強度等級（C30、C40和C50）混凝土并考慮了3種壓力水平（20%、40%和60%）。設(shè)計了僅受荷載、荷載與凍融循環(huán)耦合以及荷載與腐蝕耦合3種工作條件，其中的荷載采用間歇載荷和持續(xù)載荷模式2種加載方式。試驗中腐蝕溶

詈?以及荷載與腐蝕耦合這3種工作條件的試驗同時進行。即荷載與凍融循環(huán)耦合試驗按照圖1交替加載后的試件放置在裝有腐蝕溶液的凍融箱內(nèi)（凍融循環(huán)），而荷載與腐蝕凍融循環(huán)耦合試驗按照圖1交替加載后的試件放置在放置裝有腐蝕溶液的盆中（不需凍融循環(huán)），僅受荷載試驗按照按照圖1交替加載后的試件則放置在裝有清水的盆中（不需凍融循環(huán)）。2.2持續(xù)載荷模式耦合作用持續(xù)載荷是通過給試件設(shè)計制作一套夾具，然后擰緊螺絲或用千斤頂?shù)确绞綄υ嚰┘雍奢d（應(yīng)力），再用此帶著夾具的試件進行耐久性能試驗。本試驗選取圖2(a)中加載裝置進行持續(xù)荷載加載。該持載裝置由上下2塊承載板、4根不銹鋼螺栓（螺桿長度為480mm）、定制不銹鋼螺母、2塊小墊板（100mm×100mm）、蝶型彈簧。加載板四角處留有圓孔。試驗時將3塊混凝土試塊放入持載裝置，使混凝土試件上下對齊，以免加載時試件偏心受壓。然后稍微擰緊螺母，將其放置在微機控制電液伺服壓力試驗機的圓盤上。在螺桿長度的中點處貼120-3AA免焊接引線應(yīng)變片，再通過4根導(dǎo)線連接到靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀，如圖2(b)所示。調(diào)試好靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀和壓力機后，以0.5MPa/s速率加載，達到預(yù)定荷載后壓力試驗機恒載保持15min，擰緊螺母，然后以0.5MPa/s的速率卸載。卸載完成后將此帶持載裝置的試件分別放入裝有腐蝕溶液的凍融箱（凍融循環(huán)）、腐蝕溶液（不需凍融循環(huán)）和清水（不需凍融循環(huán)）中，如圖2(c)所示。(a)持續(xù)載荷裝置(b)持續(xù)加載測試系統(tǒng)(c)加載后放入凍融箱圖2持續(xù)加載模式耦合作用3結(jié)果與分析采用GBT50082—2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》[9]中抗壓強度損失率公式進行分析，從而得出混凝土相對抗壓強度損失率，見表9。010100ffQ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]荷載與腐蝕凍融耦合作用下再生混凝土耐久性能試驗[J]. 雷斌,李召行,鄒俊,熊進剛,丁成平.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(20)



本文編號：2947274