【摘要】：混凝土需求量的持續(xù)增長讓看似豐富的河砂資源不斷面臨短缺,在一些地區(qū),河砂的掠奪性開采造成了水土流失和農(nóng)田毀壞等嚴(yán)重后果。考慮到我國部分地區(qū)河砂資源匱乏的現(xiàn)狀,在保護生態(tài)和合理開發(fā)自然資源的前提下,使用海砂替代河砂成為必然選擇。我國北方地區(qū)混凝土建筑在冬季常因凍融循環(huán)造成破壞,凍融循環(huán)已經(jīng)成為混凝土出現(xiàn)耐久性問題的主要原因。當(dāng)前對于海砂混凝土耐久性的研究主要集中在抗?jié)B和抗腐蝕等方面,對抗凍耐久性研究較少而難以指導(dǎo)工程實踐。本文旨在研究原狀海砂混凝土和淡化海砂混凝土在凍融循環(huán)作用下的抗凍性能,分析比較其凍融破壞機理,并應(yīng)用近年新興的玄武巖纖維作為內(nèi)摻材料,研究纖維對海砂混凝土力學(xué)和抗凍性能的改善效果,為日后海沙混凝土的大規(guī)模工程應(yīng)用提供參考依據(jù),具體的研究內(nèi)容如下:在本試驗研究中,分別制作了以原狀海砂為細(xì)骨料的混凝土試件和以淡化海砂為細(xì)骨料的混凝土試件。以玄武巖纖維體積摻量、礦物摻合料種類為變量,制作了12組強度為C60的混凝土試件。對12組試件分別進行抗壓和抗折試驗,給出了不同海砂、不同玄武巖纖維摻量和不同礦物摻合料對混凝土抗壓和抗折強度的影響。試驗結(jié)果顯示:淡化海砂混凝土試件的抗壓和抗折強度均優(yōu)于原狀海砂混凝土試件,抗壓和抗折強度均表現(xiàn)出先提高而后降低的變化趨勢:其中玄武巖纖維體積摻量為0.1%時,混凝土試件的抗壓強度最大;玄武巖纖維體積摻量為0.2%時,混凝土試件的抗折強度最大。摻入適量硅灰可以有效提升海砂混凝土的抗壓抗折強度,粉煤灰對抗壓強度起到了降低作用,對抗折強度提升較小。采用快凍法對兩種混凝土進行凍融循環(huán)試驗,通過測定不同凍融循環(huán)次數(shù)下混凝土的質(zhì)量損失率和相對動彈性模量,研究不同海砂、不同玄武巖纖維摻量和不同礦物摻合料對混凝土抗凍性能的影響。結(jié)果顯示原狀海砂混凝土抗凍性能遠(yuǎn)低于淡化海砂混凝土;玄武巖纖維的摻入顯著提升了兩個系列海砂混凝土抵抗凍融破壞的能力,降低了質(zhì)量損失率和相對動彈性模量損失率。玄武巖纖維體積摻量對原狀海砂和淡化海砂影響規(guī)律不同,原狀海砂混凝土隨玄武巖纖維摻量增加抗凍性逐漸提升,淡化海砂混凝土則在摻量為0.2%時表現(xiàn)出最優(yōu)抗凍性能。粉煤灰的摻入不利于海砂混凝土抵抗凍融循環(huán)破壞,硅灰對海砂混凝土抗凍性提升效果較小,遠(yuǎn)低于玄武巖纖維增強效果。通過壓汞試驗對兩種混凝土凍融前后的孔結(jié)構(gòu)進行研究,試驗結(jié)果顯示淡化海砂混凝土孔徑分布優(yōu)于原狀海砂混凝土�；炷羶鋈诤蟮臒o害孔減少,有害孔增加,造成了孔結(jié)構(gòu)的劣化。玄武巖纖維的摻入提高了海砂混凝土的孔隙率,起到了間接引氣的作用,提高了無害孔和少害孔的孔隙率。
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.1 研究背景和意義混凝土是當(dāng)今主要的土木工程材料之一。其因原材料豐富、價格低廉、生產(chǎn)工藝、性質(zhì)穩(wěn)定、抗壓強度高等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各類建筑工程中[1]。砂子是混凝土的成分，其填充了粗骨料間隙，提高了混凝土和易性。隨著我國城市和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)擴大，混凝土需求量不斷增長：2016 年我國商品混凝土生產(chǎn)已突破了 22 億立方米凝土需求量的持續(xù)增長讓看似豐富的河砂資源不斷面臨短缺：長江每年采砂量約000 萬噸，為保證長江中下游干流河床l栍倨膠�，皽愬巸訾江簱砝部橌a芾硤趵啡房閃，

本文編號：2702765