【摘要】:对于冻融循环引起的混凝土损伤理论分析,国外研究人员提出的理论主要有静水压理论、渗透压理论以及临界饱水度理论等,其中受认可度比较高的是静水压理论[45]和渗透压理论。混凝土在寒冷温度下表面首先结冰,将试件密封起来,结冰产生的膨胀压迫使水分流向还未饱和的以及饱水度较小的孔隙,当混凝土发生较大的渗透反应时,形成的水压梯度会在孔壁周围形成静水压力。
在结冰温度下,孔隙中含有可冻水和不可冻水,由于可冻水结冰造成体积发生膨胀和不可冻水的移动,在混凝土中引起各种压力,当压力高于结构内部的承载能力时,混凝土内部的孔隙及微裂缝逐渐扩充,并形成彼此相连的通道,导致混凝土的黏结力逐渐减小,最终造成结构的毁坏。对于冻融循环引起的混凝土损伤理论分析,国外研究人员提出的理论主要有静水压理论、渗透压理论以及临界饱水度理论等,其中受认可度比较高的是静水压理论[45]和渗透压理论。
静水压理论认为,硬化后的混凝土内部主要存在三种孔径,即毛细孔、凝胶孔、拌和中引入的空气及掺加引气剂引入的空气泡,这些孔在结构内部基本上是相互联通的,是混凝土遭受冻融损伤的关键。混凝土在寒冷温度下表面首先结冰,将试件密封起来,结冰产生的膨胀压迫使水分流向还未饱和的以及饱水度较小的孔隙,当混凝土发生较大的渗透反应时,形成的水压梯度会在孔壁周围形成静水压力。当水压高于结构内部的最大抗拉承载力时孔壁就会破损,此时的混凝土将会损坏。如果温度升高,结的冰会随之溶解,随后再继续结冰,这种不断往复的冻融现象会产生累加的效果,长期下来混凝土的缝隙将会不断扩展,直到最终损坏。(www.xing528.com)
渗透压理论认为,不可冻水的孔隙与可冻水的孔隙之间形成的浓度差会使凝胶孔中的水向毛细孔中流动,这样就会形成渗透压,当孔隙间的溶液浓度接近平衡就会使混凝土结构孔壁的压力增大。水中即使无离子发生溶解,水从小孔流动到大孔也会产生与渗透压近似的效果。毛细孔壁渗透压的形成会加快混凝土微裂纹的扩展和生成,使混凝土性能衰减,促使混凝土内部浆体的破裂甚至断裂[46]。
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