混凝土冻融损伤后的吸水特性.pdf

第 1 4卷第 2期 2 0 1 1年 4月 建筑材料学报 J OURNAL OF B UI L DI NG MATE RI ALS Vo 1 1 4 ， No 2 Ap r ， 2 0 11 文章编号 ： 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 1 ) 0 2 0 1 5 5 0 6 混凝土冻 融损伤后 的吸水特性 张鹏 ， 张连水 ， 赵铁 军 ， F H WI n A NN ， K L E HMA NN 3 ， 金祖权 ( 1 青岛理工大学 土木工程学院， 山东 青岛 2 6 6 0 3 3 ； 2 弗莱堡 A e d i f i c a t 研究所， 弗莱堡 D - 7 9 1 0 0 3 P a u l S c h e r r e r I n s t i t u t e 裂变中子源中心，Vi l l i g e n P S I C H一 5 2 3 2 ) 摘 要 ：对掺 与 未掺 引 气剂 的混凝 土进行 了冻融破 坏 ， 通过 吸 水试验 和 中子 辐射 试验 ， 研 究 了冻融 损 伤对掺与未掺 引气剂混凝土吸水特性 的影响 结果表 明， 中子成像技术能够 实现对非透 明性混凝 土材 料 吸水 演进过 程 的 可视 化观 测 和定 量分 析 未掺 引气 剂 的混 凝 土其 抗 冻性 较 差 ， 在 1 O次冻 融 循环后动弹模量损失 1 4 的情况下， 其水分渗透深度约增 3 O ； 掺加 引气剂后 ， 即使遭受 2 0 0次冻 融循环， 混凝土的整体动弹模量也无 明显损失， 但 2 0 0次冻融循环后 ， 混凝土表层 出现部分剥 落， 水 分渗透速率及深度均相应增大 在评价混凝土冻融损伤时 ， 除整体动弹模 量损失外， 还需考虑冻融 损伤 对 混凝 土吸 水性 能的 影响 关键词 ：冻融损伤；动弹模量；中子成像 ；吸水；水分渗透深度 中图分 类号 ： TU5 2 8 1 文献 标 志码 ： A d o i ： 1 0 3 9 6 9 i i s s n 1 0 0 7 - 9 6 2 9 2 0 1 1 0 2 0 0 2 W a t e r Ab s o r p t i o n Pr o p e r t i e s o f Co nc r e t e a f t e r Fr e e z e - Tha w Da ma g e s ZHANG Pe n g ， ZHANG Li a n s h u i ， ZHAO Ti e - j u n ， F H W I TTMANN ， E LEHMANN。 ， JI N Zu q u a n ( 1 S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g，Qi n g d a o T e c h n o l o g i c a l Un i v e r s i t y ，Qi n g d a o 2 6 6 0 3 3 ，C h i n a ； 2 Ae d i fi c a t I n s t i t u t e Fr e i b u r g，D- 7 9 1 0 0 F r e i b u r g，Ge r ma n y； 3 De p a r t me n t o f S p a l l a t i o n Ne u t r o n S o u r c e ， Pa u l S c h e r r e r I n s t i t u t e ，CH一 5 2 3 2 Vi l l i g e n P S I ，S wi t z e r l a n d ) Ab s t r a c t ：Co n c r e t e wi t h o u t a n d wi t h a d d i t i o n o f a i r e n t r a i n me n t h a v e b e e n e x p o s e d t o f r e e z e t h a w c y c l e s ； t he i n f l ue nc e o f f r o s t da m a g e s o n wa t e r a bs o r p t i o n p r ope r t i e s o f c on c r e t e wa s i nv e s t i ga t e d t hr ou gh wa t e r a b s o r p t i o n t e s t a n d n e u t r o n r a d i o g r a p h y Re s u l t s i n d i c a t e t h a t b y me a n s o f n e u t r o n r a d i o g r a p h y t h e pr o c e s s of wa t e r a bs o r pt i o n of no n- t r a ns pa r e n t c o nc r e t e c a n b e o bs e r ve d v i s u a l l y a nd a na l y z e d qu a nt i t a t i ve - l y F o r c o n c r e t e wi t h o u t a i r e n t r a i n me n t ，t h e d y n a mi c e l a s t i c mo d u l u s d e c r e a s e s a b o u t 1 4 a f t e r o n l y 1 0 f r e e z e t h a w c y c l e s d u e t o i t s l o w f r o s t r e s i s t a n c e Un d e r t h i s c o n d i t i o n，wa t e r p e n e t r a t i o n d e p t h i n t o c o n c r e t e i nc r e a s e s b y 3 0 Fo r t he c on c r e t e wi t h a dd i t i o n o f a i r e n t r a i n m e n t ， t he d y na mi c e l a s t i c m o du l us ha r d l y de c r e a s e s e ve n a f t e r 2 0 0 f r e e z e t ha w c yc l e s Howe ve r，a f t e r 2 0 0 f r e e z e t ha w c yc l e s p a r t o f t he s u r f a c e s o f c o nc r e t e s p e c i me ns s c a l e o f f ， whi c h r e s ul t s i n hi g he r pe ne t r a t i o n r a t e a n d pe ne t r a t i o n de pt h of wa t e r The r e f or e，t he i nf l u e nc e o f f r o s t da m a g e s on wa t e r a bs o r p t i o n p r ope r t i e s o f c o nc r e t e a l s o h a s t o be t a k e n i n t o a c c o u n t wh e n t h e d a ma g e d e g r e e o f f r o s t a c t i o n i s e v a l u a t e d，i n a d d i t i o n t o t h e d e c r e a s i n g o f d y na mi c e l a s t i c m o du l u s Ke y wo r d s ：f r e e z e t h a w d a ma g e ；d y n a mi c e l a s t i c mo d u l u s ；n e u t r o n r a d i o g r a p h y；wa t e r a b s o r p t i o n；wa t e r p e ne t r a t i o n de pt h 收稿 日期 ： 2 0 0 9 1 0 2 0 基金项 目： 国家重点基础研究发展计划 ( 9 7 3计划) 项 目( 2 O O 9 c B 6 2 3 2 O 3 ) ； 国家 自然科 学基金资助项 目( 5 0 7 3 9 0 0 1 ， 5 1 0 0 8 1 6 5 ) ； 山东省 自然 科学基金资助项 目( Z R 2 O O 9 F Q0 1 4 ) 第一作者 ： 张鹏 ( 1 9 8 1 一) ， 男 ， 山东潍坊人 ， 青岛理工大学讲师 ， 博士 E - ma i l ： z h p 0 2 2 1 1 6 3 t o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 谢友均 ， 等 ： C R T S I型板式无 砟轨道水泥乳化沥青砂浆搅拌动力学 1 9 5 3 C A砂浆搅拌动力学可为其搅拌工艺的优化 选 择提 供重 要 的依据 参 考文 献 ： 1 2 3 4 5 6 7 铁道部工程管理中心 板式无 砟轨道水 泥乳化 沥青砂浆施 工 技 术培训 教材 M 北京 ： 中国铁道出版社 ， 2 0 0 8 ： 2 6 2 8 En g i n e e r i n g M a n a g e m e n t Ce nt e r o f Ch i n a Ra i l wa y M i n i s t r y Tr a i n i n g h o o k o f t h e c o ns t r u c t i o n t e c h n o l o g y o f t h e CA mor t a r o n t h e b a l l a s t l e s s s l a b t r a c k M B e ij i n g ： C h i n a R a i l wa y Pu bl i s h i n g Ho u s e ， 2 0 0 8： 2 6 2 8 ( i n Ch i n e s e ) CAZACLI U B，ROQUET NCo nc r e t e mi x i n g k i ne t i c s by me a n s o f p o we r me a s u r e me n t J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h， 2 00 9 ， 3 9 ( 3 )： 1 8 2 1 9 4 CAZ ACLI U B， LE N D ， LARRARD FNe w me t h o ds f o r a c c u r a t e wa t e r d o s a g e i n c o n c r e t e c e n t r a l mi x p l a n t s J Ma t e r i a l s a n d S t r u c t u r e s ， 2 0 0 8， 41 ( 1 0) ： 1 6 81 1 6 9 6 CAZ ACL I U B， LEGRAND J Ch a r a c t e r i z a t i o n o f t he g r a n u l a r t c f l u i d s t a t e p r o c e s s d u r i n g m i x i n g b y po we r e v o l u t i o n i n a p l a n e t a r y c o n c r e t e mi x e r J C h e mi c a l E n g i n e e r i n g S c i e n c e ， 2 0 0 8， 6 3( 1 8)： 46 1 7 - 4 6 3 0 CAZ ACLI U B I n m i x e r me a s u r e m e nt s f o r d e s c r i b i n g mi x t u r e e v o l u t i o n d u r i n g c o n c r e t e mi x i n g J C h e mi c a l E n g i n e e r i n g R e - s e a r c h a n d De s i g n， 2 0 0 8， 8 6 ( 1 2 )： 1 4 2 3 1 4 3 3 CH OPI N D ， CAZACLI U B， LARRARD F， e t a 1 M o n i t o r i n g o f c o n c r e t e ho mo g e n i z a t i o n wi t h t he p o we r c o n s u mp t i o n c ur v e J Ma t e r i a l s a n d S t r u c t u r e s ， 2 0 0 7 ， 4 0 ( 9 ) ： 8 9 7 9 0 7 DAUM ANN B， ANLAUF H ， N I RS CHL H De t e r mi n a t i o n o f t h e e n e r g y c o n s u mp t i o n d u r i ng t h e pr od u c t i o n o f v a r i o u s c o n - c r e t e r e c i p e s J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h， 2 0 0 9 ， 3 9 ( 7 ) ： 5 9 0 5 9 9 8 WATANO S， TE R AS HI TA K， MI Y ANAMI K F r e q u e n c y a na l y s i s o f p o we r c o n s u mp t i o n i n a g i t a t i o n g r a n u l a t i o n o f p o w d e r ma t e r i a l s wi t h s p a r in g l y s o l u b l e a c e t a mi n o p h e n J Ch e mi c a l a n d Ph a r ma c e u t ic a l Bu l l e t i n， 1 9 9 2， 4 0( 1 )： 2 6 9 2 7 1 9 B E TZ G， B UR GI N P J ， L E uE NB E RGE R H P o we r c o n s ump t i o n pr o f i l e a n a l y s i s a n d t e n s i l e s t r e n g t h me a s u r e me n t s d u r i n g mo i s t a g g l o me r a t i o n J I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f P h a - r ma c e u t i c s ， 2 0 0 3， 2 52 ( 1 - 2 )： 1 卜25 1 0 3 B E TZ G， B UR GI N P J ， L E uE NB E RGE R H P o we r c o n s ump t i o n me a s u r e me n t a n d t e mp e r a t u r e r e c o r d i ng du r i n g g r a n u l a t i o n J I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f P h a r ma c e u t i c s ， 2 0 0 4 ， 2 7 2 ( 1 - 2 )： 1 37 1 4 9 1 1 AMZ I ANE S， F E R RARI S C， KOE HL E R E Me a s u r e me n t o f wo r k a b i l i t y o f f r e s h c o n c r e t e u s in g a mi x i n g t r u c k J R e s e a r - c h o f t he Na t i o n a l I ns t i t u t e o f S t a n d a r d s a n d Te c h n o l o g y。 2 0 0 5， 1 1 0( 1 ) ： 5 5 6 6 1 2 3 MY E RS D 表面 、 界面和胶体原理 及应用 M 吴大诚 ， 朱谱 新 ， 王罗新 ， 等译 北京 ： 化学工业 出版社 ， 2 0 0 5 ： 3 3 1 3 3 3 M YERS DS u r f a c e s， i n t e r f a c e s ， a n d c o l l o i d s ： Pr i nc i p l e s a n d a p p l i c a t i o n s M Tr a n s l a t e d b y wu Da c h e n g ， Z HU P u x i n ， WANG L u o x i n ， e t a 1 B e ij i n g ： C h e mi c a l I n d u s t r y P r e s s 。 2 0 0 5 ： 33 1 3 3 3 ( i n Ch i ne s e ) 1 3 金 守华 ， 陈秀方 ， 杨军 板式无碴 轨道用 C A砂 浆的关键 技术 刀 中国铁道科学 ， 2 0 0 6 ， 2 7 ( 2 ) ： 2 0 2 5 J I N Sh o u h u a CHEN Xi u f a n g， YANG J un Ke y t e c h n o l o g i e s o f C A mo r t a r f o r s l a b t r a c k J C h i n a Ra i l wa y S c i e n c e ， 2 0 0 6 ， 27 ( 2) ： 2 0 2 5 ( i n Ch i n e s e ) ( 上接第 1 5 9页 ) r a d i o g r a p h y J J o u r n a l o f P h y s i c s D： Ap p l i e d P h y s i c s ， 2 0 0 6 ， 3 9( 1 9 )： 4 2 8 4 4 2 9 1 r 8 Z HANG P， WI TT MANN F H， Z HAO T， e t a 1 P e n e t r a t i o n o f wa t e r i n t o u nc r a c k e d a n d c r a c ke d s t e e l r e i nf o r c e d c o n c r e t e e l e me n t s ； v i s u l a i z a t i o n b y me a n s o f n e u t r o n r a d i o g r a p h y J I n t J Re s t o r a t i o n a n d Bu i l d i n gs a n d Mo n u me n t s ， 2 0 09 ， 1 5 ( 1 ) ： 6 7 7 6 ( 上接第 1 8 5页 ) 9 NAMMUR G J ， NAAMAN A E B o n d s t r e s s mo d e l f o r f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e b a s e d o n s t r e s s - s l i p r e l a t i o n s h i p J AC I Ma t e r i a l s J ou r n a 1 ， 1 9 8 9， 8 6 ( 1 )： 4 5 5 7 1 o 陈孝珍 弹性力学与有 限元 M 郑州 ： 郑州大学出版社 ， 2 0 0 7 ： 4 2 5 0 9 L EHMANN E， KU t t NE G， V ONTOB EL ， e t a 1 T h e NE U TRA a n d NCR r a d i o g r a p hy s t a t i o n s a t S I NQ a s u s e r f a c i l i t i e s f o r s c i e n c e a n d i n d u s t r y C ffP r o c 7 t h Wo r l d C o n f e r e n c e o f Ne u t r o n Ra d i o g r a p hy Ro m e ： I t a l i a n Na t i o n a l Ag e n c y f o r Ne w Te c h n o l o g i e s ， 2 0 0 2： 5 9 3 6 02 CH EN Xi a o z h e nM e c h a ni c s o f e l a s t i c i t y a n d f i n i t e e l e me nt me t h o d M Z h e n g z h o u ： Z h e n g z h o u Un iv e r s i t y P r e s s ， 2 0 0 7 ： 4 2 5 2 ( i n Chi n e s e ) 1 1 J G 3 0 4 6 - 1 9 9 8 冷轧扭 钢筋 s J G 3 0 4 6 - 1 9 9 8 He l i c a l a n d t wi s t e d b a r s S ( i n C h in e s e ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m