通過慢凍法試驗(yàn)以單位面積剝蝕量及相對動彈模量為評價指標(biāo)研究不同摻量下納米SiO₂改性混凝土抗鹽凍融循環(huán)能力,并進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),研究其斷裂韌度及斷裂能損失率,基于此建立水膠比W/B=0.31時的鹽凍融損傷回歸方程。結(jié)果表明:經(jīng)過納米SiO₂改性的混凝土抗鹽凍融性能明顯提升,在60次凍融循環(huán)之內(nèi),2.0%摻量下最大可分別提升混凝土約70%單位面積剝蝕量、24.2%相對動彈模量、29.5%斷裂韌度及10.9%斷裂能,且納米SiO₂存在最佳摻量范圍1.5%～2.0%;在W/B=0.31時,納米SiO₂改性混凝土單位面積剝蝕量、相對動彈模量、斷裂韌度損失率以及斷裂能損失率與其摻量、凍融次數(shù)之間存在較為顯著的數(shù)學(xué)關(guān)系。 

【文章來源】：中外公路. 2020,40(04)北大核心

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【部分圖文】：

納米SiO2改性混凝土抗鹽凍性能試驗(yàn)結(jié)果

式中:KIC為斷裂韌度(MPa·m1/2);Fmax為試驗(yàn)最大荷載(N);S為試件的跨度(mm);h為試件高度(mm);t為試件寬度(mm);a為預(yù)裂縫深度(mm)。圖3 納米SiO2改性混凝土斷裂韌度損失率

圖2 30次鹽凍融循環(huán)后納米SiO2改性混凝土F-CMOD曲線由圖2、3可知:納米SiO2可參與混凝土內(nèi)部水化,提高其水化程度,從而改善混凝土抗裂性能,減緩混凝土開裂進(jìn)程,并增大混凝土斷裂時的最大撓度。因此,納米SiO2可明顯提高混凝土凍融循環(huán)后的斷裂極限荷載,且其改善效果存在最佳摻量值。30次鹽凍融循環(huán)后,2.0%摻量水平下其改性混凝土斷裂極限荷載最大可提升將近1倍,同時1.5%摻量水平下納米SiO2可有效延緩混凝土的開裂時間。此外,在20次及30次鹽凍融循環(huán)條件下,摻入納米SiO2后,混凝土的斷裂韌度損失率均明顯降低,且隨著摻量的增加,其改性混凝土斷裂韌度損失率表現(xiàn)出先降低后有所增大的趨勢,在20、30次鹽凍融循環(huán)下,2.0%納米SiO2摻量組斷裂韌度損失率較基準(zhǔn)組可分別減小27.4%、29.5%�？傮w來說,納米SiO2對混凝土孔結(jié)構(gòu)的細(xì)化等改善作用,可有效減少外界離子進(jìn)入混凝土內(nèi)部,從而降低混凝土所受侵蝕,同時納米SiO2對混凝土內(nèi)部界面過渡區(qū)的增強(qiáng),可減少凍融微裂紋的產(chǎn)生,因此,納米SiO2可顯著提高混凝土鹽凍融循環(huán)后的斷裂韌度損失率。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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