盐冻作用下沙漠再生混凝土力学性能试验研究.pdfVIP

摘要

中国建筑行业的快速发展与自然资源消耗之间的矛盾，以及西北盐碱地区和沿海

港口建筑物面临的冻融循环和盐侵蚀问题，是当前建筑行业面临的难题。沙漠砂具有

良好的抗渗性和抗冻性能，再生骨料来源于建筑拆除过程中的废弃物，沙漠砂和再生

骨料被逐渐应用于混凝土，为建筑行业材料的可持续发展起到积极作用。本文利用沙

漠砂和再生骨料替代传统的河砂和碎石制作一种新型环保的混凝土，并结合西北盐碱

DSRC

地区特有盐冻介质侵蚀作用，开展盐冻耦合作用下的沙漠砂再生混凝土（）的

抗冻性能试验研究，期望能够为实际工程应用做出贡献。

通过模拟内蒙古地区建筑物所经受的盐冻循环环境，对DSRC在盐冻环境下的

性能劣化规律进行研究。分析沙漠砂与再生骨料的取代率对DSRC抗压强度的影响，

基于已有试验结果选取较好配合比进行快冻法试验分析盐冻循环对DSRC质量损失、

相对动弹性模量、立方体抗压强度和抗折强度的损伤规律，利用SEM和XRD对DSRC

DSRC-

进行微观分析，并对盐冻后的单轴受压应力应变关系进行研究。通过试验数

据建立力学衰减模型和相对动弹性模量损伤模型。主要结论如下：

1DSRC

（）沙漠砂和再生骨料的掺量对立方体抗压强度的影响较大，当沙漠砂

和再生骨料掺量均为15%配置混凝土时，立方体抗压强度较好，可以替代普通混凝土

使用，有利于环境可持续性发展。

2

（）随着盐冻循环次数增加，试块质量损失逐渐增加，相对动弹性模量减小；

DSRC试块的抗压强度、抗折强度随着盐冻循环次数的增加而逐渐降低。通过微观分

析表明，盐冻循环使得混凝土内部结构变得更加疏松；侵蚀介质显著影响DSRC的性

能，在3.5%NaSO溶液中，盐冻循环初期钙矾石的形成提高了混凝土密实度，但后

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期其膨胀作用导致内部裂缝扩展，加速混凝土破坏。

3DSRC

（）通过单轴抗压分析结果表明，盐冻循环使得峰值应力和弹性模量降

低，峰值应变增加；基于试验数据，建立了峰值应力与盐冻循环次数之间的损伤方程；

并提出了盐冻后DSRC的非线性本构模型，该模型在上升段采用CarreiraandChu模

R20.9

型，在下降段采用过镇海模型，拟合度均大于，拟合较好。

4DSRC

（）通过盐冻试验数据建立了将立方体抗压强度、抗折强度、轴心抗压

R20.9

强度与相对动弹性模量相联系的力学衰减模型，模型拟合度均大于，说明具有

准确性和可靠性。利用此模型，可以通过检测相对动弹性模量来评估混凝土结构的抗

压和抗折性能。此外，提出了DSRC基于相对动弹性模量的盐冻损伤模型，并进行了

寿命预测，为DSRC在实际工程中的应用提供了依据。

关键词：沙漠砂再生混凝土；盐冻循环；立方体抗压强度；抗折强度；轴心抗压强度

Abstract

TheswiftgrowthofChinasconstructionsectorisjuxtaposedwiththechallengeof

balancingnaturalresourceutilizationandstructuresinthesaline-alkaliregionsofnorthwest

Chi