冻融损伤对抗氯离子渗透性的影响分析

目前，我国在进行寒冷地区混凝土抗氯离子渗透性能设计时，大多没有考虑冻融损伤的加速作用。主要是这方面的研究工作还不够深入，少量的研究结论还相互矛盾。因此，有必要进一步研究冻融损伤作用对混凝土氯离子扩散性能的影响规律。为此，本书研究冻融至不同损伤程度与再生混凝土氯离子扩散系数之间的关系，为工程的实际应用提供依据。

再生混凝土的损伤变量D（n）可以由式 （4.9）计算得出，本书所提及的破坏是指按规范再生混凝土的相对动弹模量下降超过40%、质量损失率超过5%或冻融循环达到250次时的冻融循环次数时，损伤变量与再生混凝土扩散系数的关系见表4.26。

表4.26　250次冻融循环试验后损伤变量与氯离子扩散系数(www.xing528.com)

从表4.26的数据可以看出：再生混凝土损伤变量的变化越大，扩散系数也越大，R16损伤变量为0.243，而冻融试验结束后的最大扩散系数比冻融前增长了8.21倍。相同的冻融循环次数，随着再生粗骨料掺量的增加，损伤变量和扩散系数均增加。主要原因是混凝土中的孔隙水因受冻而膨胀，并使再生混凝土内部产生拉应力，扩展了混凝土内部的微裂缝，同时也会使再生混凝土产生新的微裂缝，而当再生混凝土孔隙中的冰融化时，微裂缝又会有所闭合。随着环境温度的升降以及对混凝土的加载、卸载过程，混凝土中的微裂缝张开、闭合并逐步增多、扩大，从而导致混凝土内部形成较多、较大的渗透通道，加大再生混凝土的渗透性。此外，盐溶液对再生混凝土抗冻融循环有双重作用：一方面，盐溶液冰点的降低、压缩性的增大有利于再生混凝土抗冻性能的提高；但另一方面，结冰后混凝土的体积膨胀率和渗透性增大则降低混凝土抗冻能力，冻融循环次数越多，再生混凝土中渗透性能越大。