碳化環境下碳纖維-混凝土復合材料的耐久性分析?

畢 磊 劉 源

（1.陜西職業技術學院建筑工程學院，西安 710038； 2.中國建筑西北設計研究院結構技術研究中心，西安 710018）

混凝土是當前使用最為廣泛的材料之一，由于混凝土所處的環境較為惡劣和復雜，不少學者通過數值模型和試驗方法分析研究在碳化環境下的混凝土性能變化。在數值模型方面，許多研究者通過混凝土的水灰比、配合比和環境因素等因素，建立了混凝土的碳化模型，并且根據實測的實驗數據驗證了模型的有效性[1-9]。數值模型方法盡管能夠較為方便地計算分析出碳化環境下混凝土的性能演變規律，但該方法的基礎主要還是基于試驗數據，即通過大量的試驗得出混凝土的變化規律，在此基礎上進行擬合或修正計算。可見，不同的試驗對模型的影響較大，試驗方法是分析混凝土性能演變規律的最佳方法。

在試驗方法方面，以往的研究采用礦物摻合料：如粉煤灰、硅灰、礦渣等，纖維類材料：如聚丙烯纖維和鋼纖維等，來制備高性能混凝土，提高混凝土的耐久性性能[10-24]。結果表明，該方法能夠有效提高混凝土的上述性能，但由于混凝土所處環境往往較為復雜多樣，如碳化環境、鹽酸環境和硫酸環境等，因此需要進一步分析腐蝕環境下的混凝土耐久性性能變化。目前被廣泛運用于提高混凝土耐久性性能的纖維材料除了上述所示的聚丙烯纖維和鋼纖維外還有聚乙烯纖維、碳纖維等[25-27]。其中，在相同摻量下，碳纖維對材料的性能改進效果好[28]，在混凝土材料中的效果強于聚乙烯纖維和聚丙烯纖維[29-35]。……