高原复杂气候环境对混凝土气孔结构与力学性能的影响

作者：陈华鑫; 王铜; 何锐; ZHANG Jian-song; 房建宏; 白永厚

来源：长安大学学报(自然科学版), 2020, 40(02): 30-37.

DOI：10.19721/j.cnki.1671-8879.2020.02.004

• 道路工程
• 混凝土
• 低气压
• 干燥
• 低温
• 气孔结构
• 抗压强度

为探究高原复杂气候环境对混凝土气孔结构与力学性能的影响,分别以高原地区和平原地区成型养护的引气混凝土为研究对象,对混凝土试块进行切割以及表面处理,利用硬化混凝土气孔分析仪,对不同成型养护环境下混凝土的气孔特征参数进行分析,并对不同成型养护环境下混凝土的28 d抗压强度进行测试,研究不同环境对混凝土气孔结构以及28 d抗压强度的影响;通过对比分析得出高原地区低压、干燥、低温的气候环境下,混凝土含气量、气孔平均孔径、孔径分布、气孔间距系数以及28 d抗压强度的变化规律,建立混凝土内部气孔结构与混凝土抗压强度之间的关联,揭示高原复杂环境下混凝土气孔结构劣化以及力学性能下降的原因。研究结果表明:与常压标准养护的混凝土相比,低压标准养护的硬化混凝土含气量降低了5%～22%,平均孔径减小了2%～5%,气孔间距系数增加了4%～11%,强度增加了5%～10%;与低气压标准养护的混凝土相比,高原养护环境下硬化混凝土含气量增加了20%～30%,平均孔径增大了8%～12%,气孔间距系数降低了15%～20%,强度下降了15%～36%。高原地区干燥、低温环境会影响水泥水化反应,导致混凝土结构疏松,气孔结构劣化,同时低温环境下混凝土内部产生冻胀应力,对其结构造成破坏,并导致后期强度下降。掺入引气剂会使混凝土内气孔变多,混凝土强度降低,但高原环境下引入气泡可有效缓冲冻胀应力,减少混凝土内部结构的破坏以及强度的损失。

• 单位
  长安大学; 中交二公局第四工程有限公司; 青海省交通科学研究院