溶蝕作用下混凝土層面劈裂抗拉強度試驗研究

王少偉,徐應莉,朱平華,劉 惠,呂奇峰

(常州大學環境與安全工程學院，江蘇 常州 213164)

混凝土結構的施工澆筑層面以及裂縫等薄弱區直接影響其抗溶蝕耐久性，尤其是觸水混凝土結構，在濃度梯度差作用下，混凝土層、縫面兩側鈣離子不斷向滲透水流中擴散，致使混凝土層、縫面處溶蝕速度明顯快于其他部位。部分混凝土壩層面結合質量較差，形成“千層餅”狀滲水通道，壩體廊道和下游面“流白漿”現象也屢見不鮮[1]。

混凝土澆筑層面的結合質量直接影響層面的抗滲性和黏結性能，而研究表明層間間歇時間以及層面處理方式是控制混凝土澆筑層面質量的重要因素[2]，如錢鵬等[3]發現層面滲透系數隨層間間歇時間的延長而增大，間歇15 h(終凝后)試件的滲透系數約為無層面試件的370多倍；覃茜等[4]研究發現初凝前層間間歇時間對層面黏結性能的影響不大，超過初凝時間后，黏結性能隨層間間歇時間的增大而明顯減弱；丁祖德等[5-6]研究發現隨著結合面粗糙度的增大，結合面滲透系數減小，抗剪強度和劈拉強度增大。因此，間歇時間將引起混凝土澆筑層面黏結性能的衰退，對于高水壓力運行環境下的混凝土結構，其面臨的水力劈裂問題將進一步加劇[7]。在混凝土溶蝕方面，目前主要是通過加速溶蝕試驗來研究溶蝕過程中混凝土的物理力學性能演變規律[8-10]，總體表現為：隨著溶蝕時間的延長，水泥基材料的力學性能和微觀結構均趨于變差，劈裂抗拉強度對溶蝕最為敏感，其次是彈性模量和抗壓強度，然而由于試驗條件、方法等方面的差異，目前尚無較為統一的衰減模型。……