基于灰色系统理论的高寒盐沼泽区混凝土耐久性评估

依托青海省德香高速工程,通过混凝土室内损伤试验,分析了冻融干湿循环和盐腐蚀耦合作用下混凝土动弹性模量的演化过程与特征;基于灰色系统理论,建立了不同工况下混凝土相对动弹性模量GM(1,1)预测模型,预测了2种损伤条件下3种配合比混凝土耐久年限;依据室内损伤试验与灰色系统理论GM(1,1)模型预测结果分析了混凝土的组分,研究了不同掺合料对混凝土耐久性的影响。研究结果表明:混凝土耐久性GM(1,1)预测模型的相对误差在6%以内,且后验差比值小于0.35,小概率误差大于0.95,预测精度较高;不同使用环境对混凝土耐久性影响差异较大,复合盐腐蚀-养护冻融循环的影响程度较复合盐腐蚀-浸泡冻融循环提高了42.8%～46.2%;掺加了粉煤灰、硅灰与膨胀剂的配合比Ⅲ的混凝土耐久性最好,耐久年限较基准配合比混凝土提高了50%以上,因此,为了保证混凝土耐久性,在类似地区工程实践中,可参考配合比Ⅲ进行现场混凝土配比设计;粉煤灰与矿渣同时使用将会生成钙矾石,相比基准配合比,不同配合比下混凝土耐久年限降低率均在50%以上,严重损伤混凝土耐久性。

盐沼泽区冻融作用下桥梁桩基腐蚀损伤模拟试验

为探究高寒盐沼泽区冻融循环作用下桥梁桩基的腐蚀损伤,采用室内模拟试验,模拟在养护冻融循环条件下不同桩基混凝土配合比与不同复合盐溶液体积浓度对桩基混凝土抗侵蚀性能的影响,通过对桩基混凝土外观、质量、抗压强度、动弹性模量以及微观SEM测定的方法,分析桩基础的腐蚀损伤机理。结果表明:不同桩基混凝土配合比对桩基础的抗侵蚀性能有严重影响,当在桩基混凝土中加入粉煤灰、硅灰和膨胀剂(配比Ⅲ)时,其相对动弹性模量减小不到10%,抗侵蚀系数稳定大于0.9,质量损失小于5%,桩基混凝土表面只有轻微脱落现象,能够提升桩基础抗侵蚀性能;在不同体积浓度的复合盐溶液中浸泡,桩基混凝土在冻融循环的条件下表现出不同程度的腐蚀情况,体积浓度越大,复合盐离子相互抑制作用越明显,桩基混凝土腐蚀情况减弱,当体积浓度达到15.4%时,质量损失出现负增长。由微观SEM测试结果,钙矾石、硅灰石膏、Friedel盐是导致桩基混凝土腐蚀损伤的主要产物;建议选用桩基础的设计年限折减系数为0.6,可防止冻融循环对基准体积浓度溶液腐蚀下的桩基础设计年限的不利影响。