机制砂UHPC的抗冻耐久性与机理研究

作者：元成方; 徐仕文^*; 王一光; 杨文博

来源：混凝土, 2023, (09): 28-36.

• 机制砂
• UHPC
• 耐久性
• 抗冻性
• 氯离子扩散

针对北方寒冷山区横向多梁体系桥梁湿接缝的抗冻耐久性问题，提出采用以机制砂为细集料的超高性能混凝土（UHPC）作为湿接缝填充材料的技术方案。首先开展机制砂UHPC配合比优化试验，研究分析了不同配合比的机制砂UHPC基本力学性能与工作性能，在此基础上，对最优配合比UHPC开展水冻和盐冻（5%氯化钠溶液）条件下的快速冻融循环试验以及冻融循环作用后的氯离子扩散性能试验，基于SEM试验探讨了机制砂UHPC的抗冻耐久性劣化机理。主要研究结论如下：机制砂UHPC经历1 000次冻融循环后，其质量损失不超过0.3%，动弹模量损失率在5%以内，抗压强度损失率最大为26.1%，但仍保持在100 MPa以上，抗冻耐久性能优异，能保证其在严酷冻融环境下的工程应用。机制砂UHPC的96 h电场加速氯离子迁移试验显示，冻融循环作用会造成UHPC氯离子扩散系数的增大，冻融循环1 000次后，两种冻融条件下的材料氯离子扩散系数分别为初始值的6.4、5.7倍。机制砂UHPC氯离子扩散系数与冻融循环次数符合较好的二次多项式关系。冻融介质中存在氯离子会加速机制砂UHPC的冻融损伤，盐冻条件下机制砂UHPC的劣化较水冻更为明显。

• 单位
  河南省交通规划设计研究院股份有限公司; 郑州大学; 土木工程学院