气冻气融环境下钢筋混凝土梁抗冻性研究.pdf

第 1 9卷第 3 期 2 0 1 6年 6 月 建筑材料学报 J 0URNAL OF BUI LDI NG MATERI AL S Vo 1 i 9 。 NO 3 J u I L， 2 0 1 6 文 章 编 号 ： 1 0 0 7 - 9 6 2 9 ( 2 0 1 6 ) 0 3 0 4 6 1 0 6 气冻气融环境下钢筋混凝土梁抗冻性研究 关 城 ， 牛获 涛 ， 沈可欣 ， ( 西安建筑科技大学 土木工程学院 ， 陕西 张 永利 西 安 7 1 0 0 5 5 ) 摘 要 ： 采 用 气冻 气融方 式 ， 对足尺 ( 1 5 0 mm3 0 0 mm2 7 0 0 ram) 钢 筋 混凝 土 梁 的 抗 冻性 进行 了 研 究 ， 分析 了冻融对 试件相 对 动 弹性 模 量 、 损 伤 层 厚 度 、 抗 压 强度 及 质 量 的 影 响 ， 并研 究 了浸 泡 时 间及钢 筋对 超 声测试 结果 的影 响 ； 同时 ， 研 究 了冻融 对钢 筋 混凝 土 梁极 限承 载 力的 影 响 ， 并 建 立 了 气冻气融环境下钢筋混凝土梁的承栽力退化模型 结果表明： 随着冻融循环次数的增加 ， 梁构件 的 相 对动 弹性模 量 、 极 限承 载力及 其 混凝 土芯样 抗 压 强度 降低 ， 损 伤层 厚度增 加 ， 冻融循 环 1 5 O次 时， 其 相对 动 弹性模 量 降 至 0 5 4 ， 极 限 承 载 力 降 至 未 冻 融 时 的 8 6 7 ， 芯样 抗 压 强度 降 至 未 冻 融 时 的 5 5 关 键词 ：气 冻气融 ； 相 对动 弹性模 量 ； 损 伤层 厚度 ；极 限承载 力 ；退化模 型 中图分 类号 ： TU3 7 5 1 文献标 志 码 ： A d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 0 1 6 0 3 0 0 8 Fr o s t Re s i s t a nc e o f RC Be a m u nd e r At mo s p he r i c Fr e e z e - Tha w Cy c l e s GUAN Xi ao， N l U Di t a o， SH EN K e xi n， ZH ANG Yo n gl i ( De p a r t me n t o f Ci v i l En g i n e e r i n g，Xi a n Un i v e r s i t y o f Ar c h i t e c t u r e a n d Te c h n o l o g y，Xi a n 7 1 0 0 5 5，C h i n a ) Ab s t r a c t ：F r o s t r e s i s t a n c e o f f u l 1 s c a l e( 1 5 0 mm 3 0 0 mm 2 7 0 0 ram)r e i n f o r c e d c o n c r e t e ( RC)b e a ms we r e s t u d i e d b y u s i n g a i r f r e e z i n g a n d a i r t h a wi n g r e g i me Th e i n f l u e n c e s o f f r e e z e t h a w c y c l e s o n t h e r e l a t i v e d y n a mi c e l a s t i c mo d u l u s ，d a ma g e l a y e r t h i c k n e s s ，c o mp r e s s i v e s t r e n g t h a n d ma s s o f RC b e a ms we r e i n v e s t i g a t e d An d t h e i n f l u e n c e s o f i mme r s i o n t i me a n d r e i n f o r c i n g s t e e 1 o n u l t r a s o n i c t e s t r e s u l t s we r e s t u d i e d M e a n wh i l e ，t h e i n f l u e n c e o f f r e e z e t h a w c y c l e s o n t h e u l t i ma t e b e a r i n g c a p a c i t y o f RC b e a ms wa s c l a r i f i e d a n d t h e u l t i ma t e b e a r i n g c a p a c i t y d e t e r i o r a t i o n mo d e l o f RC b e a ms u n d e r f r e e z e - t h a w c y c l e s wa s e s t a b l i s h e d Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e r e l a t i v e d y n a mi c e l a s t i c mo d u l u s o f RC b e a ms g r a d u a l l y d e c r e a s e s t o 0 5 4 a f t e r 1 5 0 t i me s o f f r e e z e - t h a w c y c l e s ，t h e d a ma g e l a y e r t h i c k n e s s o f RC b e a ms i n c r e a s e s u n d e r f r e e z e t h a w c y c l e s ，wh i l e c o mp r e s s i v e s t r e n g t h o f RC b e a ms d e c r e a s e s u n d e r f r e e z e t h a w c y c l e s Th e ma s s o f RC b e a ms h a s a s l i g h t l y r a i s e o f 0 9 a f t e r 1 2 5 t i me s o f f r e e z e t h a w c y c l e s ， a n d t h e u l t i ma t e b e a r i n g c a p a c i t y d e c r e a s e s t o 8 6 7 t h a t o f t h e c o n t r o l RC b e a m a f t e r 1 5 O t i me s o f f r e e z e - t h a w c y c l e s Ke y wo r d s ：a t mo s p h e r i c f r e e z e t h a w；r e l a t i v e d y n a mi c e l a s t i c mo d u l u s ；d a ma g e l a y e r t h i c k n e s s ；u l t i ma t e be a r i n g c a p a c i t y；de t e r i o r a t i o n mod e l 在有正负温交替和混凝土内部含有较多水 的情 况下 ， 建筑物中的混凝土都会发生冻融循环， 因此混 凝土的冻融破坏在其耐久性研究 中非常重要 根据 国内外混凝土建筑物耐久性研究结果显示 。 ： 混凝 土冻融破坏是引起建筑物老化病 害的主要原 因之 一 ，严重影响其长期使用和安全运行 近年来不少学者致力于冻融后混凝土力学性能 的研究 ， 为混凝土材料及混凝土结构的抗冻性研究 收稿 E l 期 ： 2 0 1 4 1 2 3 1 ；修订 日期 ： 2 0 1 5 0 2 1 6 基金 项 目： 国家 自然科学基金资助项 目( 5 1 2 7 8 4 0 3 ) ； 教育部“ 长江学者和创新团队发展计划” 创新 团队项 目( I R T1 3 0 8 9 ) 第一作者 ： 关境( 1 9 8 4 一 ) ， 男 ， 陕西西安人 ， 西安建筑科技大学博士生 E - ma i l ： 0 1 0 4 1 1 2 2 1 6 3 c o rn 通信作者 ； 牛获涛( 1 9 6 3 一 ) ， 男 ， 陕西西安人 ， 西安建筑科技大学教授 ， 博士生导师 ， 博士 E ma i l ： n i u d i t a o 1 6 3 c o rn 4 6 2 建筑材料学报 第 1 9卷 奠定了坚实的基础 3 但是， 关于钢筋混凝土 ( R C ) 构件抗冻性的研究相对较少 ， 而且混凝土材料存在着 明显的尺寸效应 ， 单纯的材料性能研究并不能很好地 解决工程实际问题 同时 ， 上述文献中试验大都采用 室内快速水冻水融方法 ， 这与实际建筑物处于大气环 境中所遭受的气冻气融也存在很大差别 本文重点开展了气冻气融条件下足尺钢筋混凝 土梁 的冻融试 验， 以真实模拟建筑物在实际环境 中 所受到的冻融作用 ， 同时消除了尺寸效应对试验 的 影响 并结合试验结果 ， 研究分析了冻融循环作用对 钢筋混凝土梁承载力 的影响 ， 建立 了冻融作用下钢 筋 混凝 土梁 的 承载力 退化 模 型 1 试 验概 况 1 1 混凝 土配 合 比及钢 筋 配筋 水泥为 PO 4 2 5普通硅酸盐水泥； 粉煤灰 为 级粉煤灰； 外加剂为 J D B T2牌复合外加剂 ， 减水 率”为 2 O 9 ， 6 2 5 ； 粗 集 料 为 5 3 1 5 mm 连 续 级 配破 口石 ； 细集料为渭河细砂 ， 细度模 数 2 0 试验 所用混凝土为商品用混凝土 ， 强度等级为 C 4 o ； 水胶 比为 0 3 9 混凝土配合 比为 ： 水 泥 3 5 0 k g m。 ， 粉煤 灰 9 0 k g m 3 ， 细集料 6 7 5 k g m 3 ， 粗集料 1 1 0 3 k g m 3 ， 水 1 7 0 k g m。 ， 外加剂 1 4 k g m。 ， 2 8 d抗压强度为 4 3 5 MP a 钢筋混凝土梁上部配置 2根纵筋( 1 4 ) ， 下部 2根钢筋 ( 2 o ) ， 箍筋 ( 8 ) 间距为 1 0 0 mm 和 1 5 0 mm， 所 有 钢 筋 均 为 HR B 4 0 0钢 筋， 配 筋 率 1 4 ， 具体配筋如图 1所示 1 2试 验装 置 冻融试验采用重庆五环试验仪器有限公司生产 的气 候 环 境 模 拟 实 验 室 ( Z HT w2 3 O O ) ， 尺 寸 为 2 5 0 0 ram( 长 ) 3 5 0 0 mm( 宽) 2 0 0 0 ram( 高 ) ， 顶 部均匀布置着 2 4个喷淋装置 静力试验采用天水红 ， ， l I l l J 1 5 O 8 0 o 、8 0 0 |8 0 0 1 5 0 # 8 1 5 0 t 图 1 钢筋混凝土梁配筋示意 图 F i g 1 Re i n f o r c e me n t s c h e ma t i c o f RC b e a m( s i z e ： mm) 山试验机有 限公司生产的 5 0 0 t 微机控制 电液伺服 压 力试 验 机 ， 最 大 加 载 速 度 为 5 0 mm mi n ， 最 小 加 载速度 为 0 0 1 mm mi n 1 3试验 方 法 冻融试验分 7组 ， 分别进行 0 ， 2 5 ， 5 0 ， 7 5 ， 1 0 0 ， 1 2 5和 1 5 0次冻融循环 每种工况下制作 1根钢筋 混凝 土 梁 构 件 ( 分 别 标 记 为 RC O ， RC 2 5 ， RC S 0 ， R C 7 5 ， R C 1 0 0 ， R C 1 2 5 ， R C 1 5 0 ) ， 构件尺寸为 1 5 0 mmX 3 0 0 mm2 7 0 0 mm， 标准养护 2 8 d 冻融循环结束 后 ， 将其 中 6根梁 ( RC o R C 1 2 5 ) 放置于水 中浸泡 9 6 h ， 以对 比干燥状 态 和潮 湿状 态 下 的试 验 数 据 考 虑到构件尺寸过大 ， 不宜反复进行烘干、 浸泡处理， 故 同批 次 浇 注 了 6个 尺 寸 为 1 0 0 mm 1 0 0 mm 3 0 0 mm棱柱体混凝土试块( Z L 1 Z L 6 ) ， 冻融前和 每 2 5次冻融循环结束后 ， 在不同浸泡时间下进行超 声波和质量测试 超声波和质量测试均为无损测试 ， 测试完毕的试块继续进行冻融试验 另外 ， 每种工况 下浇注 3个尺寸为 1 0 0 mm1 0 0 mm1 0 0 mm 的 立方体混凝土试块来评价不 同冻融循环次数 ( ) 下 1 )文 中涉及 的减水率 、 水胶 比等均为质量分数或质量 比 L ! 1 梁构件的混凝土抗压强度变化情况 ， 结果取平均值 冻 融试 验 机 制 为 ： 高 温 设 定 为 1 5 ， 低 温 为 一 1 8 ， 从 1 5 降 温 至 一1 8 用 时 2 h ， 并 在 一 1 8 时恒温 2 h ； 从 一1 8 升温 至 1 5用 时 1 h ， 并在 1 5 时恒温 1 h 恒温结束后 ， 进行 3次喷淋， 每次喷淋 1 mi n ， 间隔 1 mi n ， 至此 1个完整的冻融循 环周期结束 本 文采 用 超 声 波 法 测 试 混 凝 土 的 动 弹性 模 量 E d ， 计算公式为 ： ，一 二 色 ! f 1 、 一。 ( 1一 “) 。 式 中 ： t 为 超 声 波 声 时 ； L 为 构 件 长 度 ； p为 试 块 密 度 ； 为 混凝 土泊 松 比 考虑到梁构件的跨度较长 ， 本次试验将梁构件 沿长度方向等分为 6个区域 ， 并对 5个等分点进行 短边对测， 如图 2所示 在进行损伤层厚度测试时 ， 为了消除不均匀性 ， 将梁构件分 3个 区域进行损伤 层厚度测试 ， 并对测试值做平均处理， 即为梁构件的 损伤层厚度 具体测 区示意图如图 3所示 第 3期 关境 ， 等 ： 气冻气融环境 下钢筋混凝土梁抗冻性研究 4 6 3 2 7 0 o 图 2 梁构件超声波短边对测测点分布 图 Fi g 2 S c h e ma t i c o f u l t r a s o n i c t e s t p o i n t o f s h o r t s i d e o f RC b e a m( s i z e ： mm) 2 7 0 o 图 损伤层厚度 的测 区不意 图 F i g 3 Te s t a r e a s c h e ma t i c o f d a ma g e l a y e r t h i c k n e s s ( s i z e ： mm) 损伤 层厚度 测试方 法可依据 C E C S 2 1 2 o o O 超声法检测混凝土缺陷技术规程 进行 ， 混凝土损 伤层厚度 a 的计算公式为 ： d一 2 i 一 i 式 中： ， 分别为超 声波在混凝 土损伤层 中及 未 损伤层中的传播速度 ； L 为声速突变时 2 个换能器 的 间距 2结果及分析 2 1 相对 动 弹性模 量 2 1 1 浸 泡 时间对 超声 波测 试结 果 的影 响 为了对潮湿状态下测得 的声速进行 修正， 并 以 此得到干燥状态下的声速 ， 对 6个 同批浇注 的棱柱 体混凝土试块分别在干燥状态下和浸泡 2 4 ， 4 8 ， 7 2 ， 9 6 h后进行超声波声时测试 ， 最终可得到超声波声 时与浸泡 时间的关系， 如图 4所示 其 中， 为干燥 状态下的声时 ， t 为浸泡状态下 的声 时， 为相 对声 时 图 4 超声波相对声 时与浸泡 时间的关 系 Fi g 4 Re l a t i o n s h i p b e t we e n r e l a t i v e u l t r a s o n i c t i me a n d i mme r s i o n t i me 由图 4可知 ， 浸泡时间对超声测试结果有明显影 响 随着浸泡时间的延长， 混凝土试块超声波相对声 时逐渐减小 ， 这是因为超声波在不同介质中的传播速 度有很大差异 ， 其在 固体介质中传播速度最快 ， 液体 次之 ， 气体最慢 在冻融循环次数为 0时， 随着浸泡时 间的延长， 声时逐渐减小， 这是因为原本被空气所填 充的微缺陷逐渐被水填满 ， 故而所测得的声时结果逐 渐减小 另外 ， 随着冻融循环次数的增加， 混凝土内部 的微裂纹逐渐发展 ， 致使混凝土内部的损伤不 断累 积 ， 所形成的微裂纹 、 微孔洞的数量越来越多 ， 所能填 充水的空间越来越大， 故 t t a 越来越小 冻融循环次数对超声波声速 的影响见 图 5 由 图 5 可知 ， 与梁浸泡相 同时 间( 9 6 h ) 的棱柱体混凝 土试块超声波声速随冻融循环次数的变化规律与梁 构件几乎相 同( 图中 2条 曲线近似平行) ； 干燥状态 下混凝土试块的超声波声速小于潮湿状态下的超声 波声速 ， 且随着冻融循环次数 的增加而明显降低 考 虑到相 同浸泡条件下混凝土试块超声波声速随冻融 循环次数的变化规律与梁构件基本一致 ， 可用干燥 状态下混凝土试块与浸泡条件下混凝土试块的超声 波声速之比对梁构件 的超声波声速进行修正 定义 不 同冻融循环次数时超声波声速的修正系数 k 为 ： k 一 ( 3 ) H。 式中 ： ， 为干燥状态下冻融循环次数为 时混凝土 试块的超声波声速 ； V n , s 为与梁构件在相同浸泡条件 下冻融循环次数为 时混凝土试块的超声波声速 墨 耋 图 5 冻融循 环次数对超声波声 速的影响 Fi g 5 I n f l u e n c e o f f r e e z e - t h a w c y c l e s o n u l t r a s o n i c v e l o c i t y 修正后钢筋混凝土梁构件的超声波声速 b g 为 ： 仉g k v 。 ( 4 ) 式 中： 为梁构件的实测超声波声速 2 1 2 钢筋 对超 声 波测试 结果 的影 响 根据文献 1 2 可知 ， 当超声波测试仪的换能器 与钢筋 的距离满足式( 5 ) 时， 可不考虑钢筋对测试结 4 6 4 建筑材料学报 第 1 9卷 果 的影 响 一百L ( 5 ) V s T pv Va c 式 中： 口 为测点到钢筋轴线的距离 ； L为 2个换能器 的间距 ； 。 为钢筋的超声 波声 速； P 为钢筋轴线平 行于超声波传播方 向时的修 正系数 ； a ， b分别 为换 能器到钢筋轴线垂直方向和水平方向的距离 其中， 修正系数 lD 的表达式如下 ： fD 一 1 + 1 L J 2 ( V2_s - 1 ) (6 ) 经验算 a 一5 8 1 ， n 。 +b =5 3 6 ， 此时需要考 虑钢筋对超声测试结果的影响 2 1 3 修正后的相对动弹性模量 经冻融循环作用后 ， 钢筋混凝土梁 的相对动弹 性模量 ， 可按下式计算 2 ： 如 一 器一 一 式中： E d E d ， 。 分别为冻融后及未冻融梁构件 混凝 土的动弹性模量 ； ， 。 ， t ， t 。 分别为冻融后及未冻 融梁构件混凝土 的超声 波声速与超声波声 时； p v 。 ， p v 分别为未冻融及冻融后的修正系数 考虑 浸泡 时 间及 钢 筋 对 超 声 波测 试 的影 响 ， 引 入修正系数 k ， P 后 的钢筋混凝土梁相对动弹性模 量与冻融循环次数 的关系如 图 6所示 图 6 钢筋混凝 土梁的相对动弹性模量与冻融循环次数的关系 Fi g 6 Re l a t i o n s h i p b e t we e n r e l a t i v e d y n a mi c mo d u l u s o f RC b e a ms a n d f r e e z e t h a w c y c l e s 由图 6可知， 钢筋混凝土梁 的相对动弹性模量 随着冻融 循环 次数 的增 加 而不 断降低 ， 冻 融循 环 1 2 5次时， 其相对动弹性模量下降到 0 6 3 ； 冻融循环 1 5 0次 时则下 降到 0 5 4 依 据 GB T 5 0 0 8 2 -2 0 0 9 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法 中所定 义的混凝土材料抗冻性评价标准 ， 冻融循环 1 5 0次 时 ， 钢筋混凝土梁的抗冻性 已不达标 2 2 损 伤层 厚 度 参 照 1 3 节 中的试验 方 法对 不 同冻 融 循 环次 数 下梁 构件 的混 凝 土 损 伤层 厚 度 进 行测 试 ， 并假 定 损 伤层沿梁截面四边均匀发展 损伤层厚度与冻融循 环次数的关系如图 7 所示 图 7 损伤层厚度与冻融循环次数 的关系 F i g 7 Re l a t i o n s h i p b e t we e n d a ma g e l a y e r t h i c k n e s s a n d f r e e z e - t h a w c y c l e s 由图 7可 以看 出， 梁构件 的混凝土损 伤层厚度 随冻融循环次数的增加而增大 这是 因为一部分孔 溶液( 自由水) 在反复冻结 的过程 中， 由于体积膨胀 所产生的破坏应力逐渐增大 ； 同时， 较小孔隙中未结 冰 的孔 溶液 向 已形 成 冰晶 的较大 孔 隙中 的高 浓 度 孔 溶液迁移， 产生渗透压力 各种内应力随着冻融循环 次数的增加而不断增大， 导致新的微裂纹不断产生、 发展 ， 损伤不断积累 2 3抗压 强度 为 了消除尺 寸 效 应对 混凝 土抗 压 强 度 的 影 响 ， 除了制作同批次的混凝土立方体试件外 ， 本文在做 完静力试验后 ， 分别 在每根梁构件 的支座处钻取 2 个尺寸为 1 0 0 1 0 0 mm 的圆柱体芯样 ， 对其进行 抗压试验 ， 建立 了混凝土抗压强度与冻融循 环次数 之 间的关 系 ， 如 图 8所示 图 8 混凝土抗压强度与冻融循环次数之 间的关 系 F i g 8 Re l a t i o n s h i p b e t we e n c o n c r e t e c o mp r e s s i v e s t r e ngt h a nd f r e e z e - t ha w c y c l e s 由图 8可 知 ， 圆 柱体 芯 样 和 立 方 体 试 件 的抗 压 I， s 2I 】 I o 若 寄 一靛 对 目 口 第 3期 关蜿 ， 等 ： 气冻气融环境下 钢筋混 凝土梁抗冻性研究 4 6 5 强度均随冻融循环次数 的增加而降低 圆柱体芯样 经 2 5次冻融循环后 ， 抗压强度下降速率趋 于稳定 ， 最终降为初始抗压强度的 5 5 ； 立方体试件在冻融 循环 2 5次后 ， 由于粉煤灰的作用而使其抗压强度有 所增加 ， 冻融循环 7 5次后 ， 其抗压强度下降速率增 大 ， 最终在冻融循环 1 5 0次后降低 到初始抗压强度 的 7 2 2 4质量 冻融循环作用对 同批次棱柱体混凝土试块质量 的影 响如 图 9 所 示 图 9 混 凝土质量与冻融循环次数 的关系 F i g 9 Re l a t i o n s h i p b e t we e n c o n c r e t e ma s s a n d f r e e z e - t h a w c y c l e s 由图 9可知 ， 随着冻融循环次数 的增加 ， 保水状 态下试块的质量均有所增大 ， 冻融循环 1 2 5次时， 质 量增加了 0 9 9 6 这 与快速水 冻试验 中混凝土质量 随冻融循环次数增加而逐渐减小的现象截然不 同 同时， 观察试块外观 ， 并未出现快速水冻试验时的剥 蚀现象 ， 试块损伤主要表现为裂纹的产生， 随着冻融 循环次数 的增加 ， 试块表观裂纹数量逐渐增多， 且裂 纹宽度逐渐增大 出现这种现象是 由于 2种冻融方式的机制不 同 所造成 的 水冻时 ， 试块直接浸泡在水 中， 可认为其 内部各种尺寸的孔隙均处于饱水状态， 因此 ， 低温时 可发生结冰的水分较多 ， 故膨胀 的体积也相对较大 ， 由于体 积膨 胀产 生 的各 种 内应力 也 相 应 较 大 ， 导 致 损伤累积较快 ， 最终表 现为表面剥蚀和产生裂缝现 象 气冻时， 试块表面并未直接浸泡在水 中， 其 内部 含 水率低 于 快速 水 冻 时 ， 部 分 孔 隙 可 能 还处 于干 燥 状态 ， 冻结时产生的内应力小于快速水冻时 ， 因此损 伤主要表现为裂缝的产生 ， 并未发生表面剥蚀 快速 水冻时试块产生表面剥蚀 ， 因此质量有所下降； 气冻 时试块并未出现表面剥蚀现象 ， 故质量并无 明显下 降 ， 产生 的裂缝反而使得试块能够吸收更多水分 ， 因 此 出现 了质量 略有 增大 的现 象 3 冻融后梁构件的极限承载力退化模型 钢筋混凝土梁构件的静力试验采用三分点加载 方式进行 ， 采用相对值 M=M Mo 来表示梁的极限 承载力 ， 其 中 Mo为未冻融 时梁的极 限承载力 ， 为不同冻融循环次数时梁 的极限承载力 冻融循环 作用下钢筋混凝 土梁 的极限承载力变化规律如 图 1 0所 示 图 1 O 冻融循环作用下钢筋混凝土梁的极 限承载力变化规律 F i g 1 0 Re l a t i o n s h i p b e t we e n r e l a t i v e u l t i ma t e b e a r i n g c a p a c i t y a n d f r e e z e - t h a w c y c l e s o f RC b e a ms 由图 1 O可见 ， 钢筋混凝土梁的极限承载力随着 冻融循环次数 的增加而逐渐降低 ， 冻融循环 1 2 5次 之前 ， 极限承载力下降较为平缓 ； 冻融循环 1 2 5次之 后 ， 极限承载力迅速下降， 冻融循环 1 5 0次时已下降 到未冻融时的 8 6 7 根据试验结果建立 了冻融后 钢筋 混凝 土梁 的极 限承载 力退 化模 型 ： M一 一 1 2 2 8 4 l O 一 咒。+ 2 7 8 3 8 1 0 一 n 0 0 0 2 3 n+ 1 0 0 3， R 一 0 9 6 3 5 ( 8 ) 4 结论 ( 1 ) 钢筋混凝土梁相对动 弹性模量随着 冻融循 环次数的增加而减小 考虑浸泡时间对超声波测试 结果的影响 ， 建立 了修正后钢筋混凝土梁相对动弹 性模 量 的计算公 式 ( 2 ) 钢筋混凝土梁的损伤层厚度随着冻融循环 次数 的增 加而 增大 ( 3 ) 随着冻融循环次数 的增加， 混凝土立方体试 件和圆柱体芯样的抗压强度均降低 ， 且 圆柱体芯样 的抗压强度低于立方体试件( 同批次) ， 说明尺寸较 大的试件内部存在更多 的薄弱界 面及微缺 陷， 从而 消除了尺寸效应对混凝土抗压强度的影响 ( 4 ) 棱柱体混凝土试块 的质量随着冻融循环次 数的增加略有增大 ， 冻融循 环 1 2 5次 时， 质量增大 4 6 6 建筑材料学报 第 1 9 卷 了 0 9 ( 5 ) 钢筋混凝土梁 的极 限承载力 随着冻融循环 次数的增加而降低 ， 冻融循环 1 5 0次时， 梁的极 限承 载力 约为未 冻融时 的 8 6 7 对 试验结 果进行 拟 合 ， 建立了钢筋混凝土梁在气冻气融环境下 的极限 承载 力退 化模 型 参 考文 献 ： 1 金伟 良， 赵羽习 混凝 土结构 耐久性 M 北 京 ： 科 学出版社 ， 2 0 0 3： 8 0 - 9 6 J I N W e i l i a n g，Z HAO Yux i Du r a b i l i t y o f c o n c r e t e s t r u c t u r e M B e i j i n g ： S c i e n c e P r e s s ， 2 0 0 3 ： 8 O 一 9 6 ( i n C h i n e s e ) 2 金祖权 西部 地 区严酷 环境 下 混凝 土 的耐 久 性与 寿 命预 测 D 南 京 ： 东南 大学， 2 0 0 6 J I N Zu q u a n Du r a b i l i t y a n d s e r v i c e l i f e p r e d i c t i on o f c o n c r e t e e x p o s e d t o h a r s h e n v i r o n me n t i n we s t o f C h i n a , D Na n j i n g ： S ou t he a s t Un i v e r s i t y， 2 0 0 6 ( i n Ch i n e s e ) 3 潘 钢华 ， 秦鸿根 ， 孙伟 ， 等 粉 煤灰 混凝 土冻融 破坏 机理 研究 J 建筑材料学报 ， 2 0 0 2 ， 5 ( 1 ) ： 3 7 4 1 P AN Ga n g h u a ， QI N Ho n g g e n ， S UN W e i ， e t a 1 S t u d y o f f r o s t r e s i s t a n c e me c h a n i s m o f f l y a s h c o n c r e t e J J o u r n a l o f B u i l d i n g Ma t e r i a l s ， 2 0 0 2， 5( 1 )： 3 7 - 4 1 ( in Chi n e s e ) 4 许辉 ， 谢友军 ， 龙广成 ， 等 引气粉煤灰混凝 土抗冻融耐久 性的 研究 J 粉煤灰 ， 2 0 0 4 ( 6 ) ： 3 - 5 XU Hu i ， XI E Yo u j u n ， L ONG Gu a n g c h e n g ， e t a 1 Re s e a r c h o n f r e e z i n g r e s i s t a n c e d ur a b i l i t y o f a i r - e n t r a i n i n g f l y a s h c o n c r e t e J C o a l As h Ch i n a ， 2 0 0 4 ( 6 ) ： 3 - 5 ( i n C h i n e s e ) 5 高丹盈 ， 朱海堂 ， 赵军 ， 等 冻融后钢纤维混凝土力学性能 的试 验研究 J 郑州大学学报( 工学版) ， 2 0 0 5 ， 2 6 ( 1 ) ： 1 - 4 GAO Da n y i n g， ZHU Ha i t a n g， ZHAO J u n， e t a 1 Th e e xp e r i me n t a l s t u d y o n t h e b a s i c m e c h a n i c a l p r o p e r t y o f s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e u n d e r f r e e z e - t h a w J J o u r n a l o f Z h e n g z h o uUn i v e r s i t y( En g i ne e r i n g S c i e nc e )， 2 0 0 5， 2 6(1 )： 1 - 4 ( i n Ch i n e s e ) 6 谢晓鹏 ， 高丹盈 ， 赵军 钢纤维混 凝土冻融 后和碳 化后力学性 能试验研究 I- J 西安建 筑科技 大学学报 ( 自然科 学版) ， 2 0 0 6 ， 3 8 ( 4 )： 1 2 1 8 XI E Xi a o p e ng， GAO Da n y i n g， ZHAO J u n Te n t a t ive s t u d y o n t h e me c h a n i c a l pr op e r t y u n d e r t h e a c t i o n o f f r e e z e t ha w a n d c a r b o n i z a t i o n o f s t e e l f i b e r r e in f o r c e d c o n c r e t e J J o u r n a l o f X i a n Un i v e r s i t y o f Ar c h i t e c t u r e Te c h n o l o g y ( Na t u r a l S e i e n c e Ed i t i o n)， 2 00 6， 3 8( 4 )： 1 2 1 8 7 余 红发 ， 孙伟 ， 张云升 ， 等 膨胀剂和纤维及其 复合对混凝土 抗 冻性 的 影 响 J 南 京 航 空 航 天 大 学 学 报， 2 0 0 6 ， 3 8( 2 ) ： 2 45 2 5 0 YU H o n g f a， S UN W e i ， Z H ANG Y u n s h e n g， e t a 1 Ef f e c t o f e x p a n s i v