基于孔体积分形维数的稻壳灰混凝土冻融损伤劣化机理

作者：张韦; 刘超; 刘化威; 林鑫; 张治宁

来源：复合材料学报, 2022, 1-13.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20221014.004

• 混凝土
• 稻壳灰
• 冻融循环
• 分形维数
• 介孔结构

在日益严峻的环境压力下，稻壳灰（RHA）等农业副产品在混凝土中的应用引起了广泛关注。为研究稻壳灰等质量部分取代（0%、10%、20%、30%）硅酸盐水泥对混凝土抗冻性能的影响，对冻融循环作用下的稻壳灰混凝土进行表观形貌、质量损失、动弹性模量和抗压强度试验，并通过建立孔体积分形维数模型来探究水泥浆体孔空间分布形态，揭示了稻壳灰混凝土冻融损伤劣化机理。结果表明，随着冻融循环次数增加，混凝土表面剥落损伤逐渐加剧，质量损失率呈现先减小后增加的趋势，相对动弹性模量和相对抗压强度呈现下降趋势。此外，由于冻融循环前后的硬化水泥浆体表现出明显的多重分形特征，可将其孔结构分为大孔和小孔两类。冻融循环作用下，稻壳灰介孔结构改善了小孔的孔径分布，其分形维数增加。而大孔对冻融循环更为敏感，其孔隙结构会由于膨胀压的逐渐累积而发生冻融破坏。

• 单位
  土木工程学院; 西安建筑科技大学