荷载与环境作用下混凝土梁耐久性试验研究

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雅宝题库解析：
环境作用下混凝土材料劣化会导致混凝土结构承载力和适用性能退化，造成巨大的经济损失和财政负担。“南锈北冻”是我国钢筋混凝土结构耐久性的主要表现之一，目前混凝土结构冻融耐久性研究主要集中在材料劣化层面，且只考虑一、两种影响劣化因素。而实际工程的混凝土结构承受荷载、侵蚀环境等多重因素的综合作用，因此针对混凝土结构实际工作状态，对混合侵蚀与冻融交替作用下承受持续荷载的钢筋混凝土构件的性能劣化规律进行试验研究显得非常必要。本文主要研究如下内容：1． 以质量分数3％氯化钠+5％硫酸钠的混合溶液作为侵蚀介质，用慢冻法进行0、100、200、300次冻融循环试验，研究54.7MPa级的混凝土试件的强度劣化规律，还试验研究了不同侵蚀环境（清水、3%氯化钠、5%硫酸钠）与冻融交替作用下混凝土强度的劣化差异。结果表明，随着混合侵蚀和冻融次数的增加，混凝土试件表面剥蚀加剧，抗压强度、弹性模量等力学性能指标大幅降低；与其余三种侵蚀环境相比，混合侵蚀环境下混凝土性能劣化更严重。2． 以质量分数为3％的氯化钠+0.34％的硫酸镁配制的海水作为侵蚀溶液，对不同持续承载水平的钢筋混凝土梁进行300次冻融与侵蚀试验后，进行梁的静力加载试验。试验结果表明，经过300次侵蚀溶液和冻融循环交替作用后，由预加持续荷载产生的初始裂缝都有所延伸，并且初始裂缝会成为静力加载试验的破坏裂缝；梁的极限承载力、刚度、延性都随着持续荷载水平的增加而降低，持续荷载水平越高，降幅越大；3．对侵蚀环境不同（清水、海水）、含气量和持续荷载相同的两组梁，经过300次冻融循环试验后进行静力加载试验，发现在海水侵蚀作用下，钢筋混凝土梁的正截面承载力降幅更大。4．对混凝土含气量不同（2.9%、6.1%）、侵蚀环境和持续荷载相同的两组梁，经过300次冻融循环试验后进行静力加载试验，发现两组梁屈服荷载基本相同，但混凝土含气量较高的梁的极限抗弯承载力降幅较小。上述研究成果为沿海寒冷地区钢筋混凝土结构耐久性设计与分析提供了理论依据和设计参考。