【摘 要】
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干湿循环现象在自然界中极为常见,例如河水汛期的涨落、海水的潮汐潮落、库区水位的升降和雨水的降落与蒸发等等。在我国东部沿海地区和西北盐渍地区的土壤和水中存在许多的氯盐,氯盐会对混凝土结构造成损伤,降低混凝土结构的耐久性。夏季河水或者海水表面温度较高,白天水表温度能够达到30-45℃左右,晚上20℃左右,循环往复的昼夜更替类似于把混凝土放在水温变化的环境中。考虑不同水温下的干湿循环作用,研究氯离子侵蚀
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干湿循环现象在自然界中极为常见,例如河水汛期的涨落、海水的潮汐潮落、库区水位的升降和雨水的降落与蒸发等等。在我国东部沿海地区和西北盐渍地区的土壤和水中存在许多的氯盐,氯盐会对混凝土结构造成损伤,降低混凝土结构的耐久性。夏季河水或者海水表面温度较高,白天水表温度能够达到30-45℃左右,晚上20℃左右,循环往复的昼夜更替类似于把混凝土放在水温变化的环境中。考虑不同水温下的干湿循环作用,研究氯离子侵蚀和扩散更符合实际工况。河水或者海水中的漂流物或者通行船舶有可能会对桥墩混凝土造成撞击,使得桥墩混凝土产生损伤和破坏。对混凝土试件进行吸水率、密度、纵波波速和表观特征等物理性质的分析,进行了静态的单轴抗压试验和动态的SHPB试验,分析桥墩混凝土的静动态力学特性,并结合SEM试验和XRD试验,分析温度-氯盐-干湿循环耦合作用下混凝土的损伤劣化机理。主要研究内容和结论如下:（1）随着干湿循环次数的增加,试件的吸水率和密度都呈现出增加的趋势,并趋于稳定,试件的纵波波速先增加后减小;干湿循环次数相同时,氯盐溶液的温度越高,试件的最终密度越小,试件表面形成的氯盐结晶越多,破坏越严重。（2）在单轴抗压试验中,随着干湿循环次数的增加,试件的强度呈现出先升高后降低的趋势,且氯盐溶液温度越高,试件的强度较干燥状态下的试件下降越大。干湿循环次数相同时,浸泡过程中的氯盐溶液温度越高,试件应力-应变曲线中微裂隙压密阶段的长度越大,弹性阶段的长度越小。干湿循环次数为30次时,试件的破碎形态和破碎程度随着氯盐溶液温度的升高逐渐严重。（3）在单轴冲击试验中,采用了 0.25MPa、0.35MPa和0.45MPa三个冲击气压,经过5次和10次干湿循环作用在相同冲击气压下,试件的动态强度略微增加,应力-应变曲线中压密阶段的长度逐渐减小,弹性阶段的长度逐渐增加;经过20次和30次干湿循环作用在相同冲击气压下,试件的强度明显降低,且氯盐溶液温度越高,试件的强度下降越大,应力-应变曲线中压密阶段的长度逐渐增大,弹性阶段的长度逐渐减小。（4）在氯盐溶液温度和干湿循环次数相同时,试件的强度随着冲击气压的增大而增加;冲击气压相同30次干湿循环作用下,试件的破碎形态随着氯盐溶液温度的升高逐渐加剧,破碎后的粒径大小也随着氯盐溶液温度的升高而逐渐减小;当干湿循环次数和氯盐溶液温度相同时,随着冲击气压的升高,试件破坏后破碎形态逐渐加剧,大颗粒碎块逐渐减少,且小颗粒碎块所占比重越来越大。（5）XRD试验结果表明:干湿循环作用后期混凝土中氢氧化钙和水化铝酸钙与氯盐反应生成的大量Friedel salt在试件内部产生膨胀力,且温度越高反应速率越快,生成的Friedelsalt越多,试件内部产生的裂隙越多。SEM图像显示:30次干湿循环作用时,随着氯盐溶液温度的升高,混凝土试件内部的裂纹和孔隙数量逐渐增加,逐渐发展成为相互贯通的裂纹。（6）从SEM图像可以看出,当氯盐溶液温度为60℃时,随着干湿循环次数的增加,干湿循环作用前期试件内部更加致密,干湿循环作用后期试件内部逐渐松散;在干湿循环作用前期,混凝土中氢氧化钙和水化铝酸钙与氯盐反应生成的适量Friedel salt一定程度上填充了内部的孔洞和裂隙,干湿循环作用后期产生的大量Friedel salt在试件内部产生膨胀力,使得内部产生裂隙。图42 表3 参考文献80
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