干濕循環(huán)作用下混凝土力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)研究

邵化建，李宗利,2，肖帥鵬，姚希望，張 寧

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，楊凌 712100； 2.西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，楊凌 712100)

0 引 言

混凝土的耐久性受其運(yùn)行的環(huán)境影響，國(guó)內(nèi)外專家已對(duì)其進(jìn)行了大量研究[1-2]。對(duì)于在水環(huán)境中服役的混凝土而言，干濕循環(huán)作用對(duì)其性能的影響尤為顯著。Li等[3]通過理論推導(dǎo)和數(shù)值分析，探究得到了干濕循環(huán)條件下混凝土表面水分遷移的主要機(jī)制。Zhang等[4]針對(duì)干濕循環(huán)作用下混凝土干縮濕脹特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和理論模擬，得出混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度在干濕循環(huán)過程中發(fā)生周期性變化的結(jié)論。劉鵬等[5]通過模擬干濕環(huán)境，探究得到了干濕循環(huán)對(duì)混凝土內(nèi)水分深度影響和混凝土平衡時(shí)間的影響。Chen等[6]的研究結(jié)果表明，經(jīng)干濕循環(huán)作用后，混凝土動(dòng)態(tài)彈性模量不斷減小并趨于穩(wěn)定，混凝土失重率不斷增加并逐漸變緩。Song等[7]研究了混凝土在干濕循環(huán)作用下的收縮與徐變特性。

混凝土性能的演變規(guī)律，取決于其微觀結(jié)構(gòu)的變化[8-9]。上述研究探究了干濕循環(huán)條件下的混凝土宏觀性能的演變規(guī)律，缺乏從微觀結(jié)構(gòu)解釋混凝土在獨(dú)立干濕循環(huán)條件下的性能變化機(jī)理。國(guó)內(nèi)外研究中，干濕循環(huán)作用往往伴隨在有害鹽分的侵蝕作用機(jī)理研究中，多位研究人員[10-14]通過試驗(yàn)研究了干濕循環(huán)與侵蝕性介質(zhì)耦合作用下混凝土的劣化機(jī)理。結(jié)果表明，鹽蝕對(duì)混凝土的劣化影響顯著，但水除作為運(yùn)輸介質(zhì)外，水分從混凝土內(nèi)逸出或吸水過程存在毛細(xì)管張力的循環(huán)變化，勢(shì)必引起混凝土微觀結(jié)構(gòu)變化，水的循環(huán)作用是否對(duì)混凝土的劣化起到一定作用沒有得到進(jìn)一步的研究。……