鹽凍作用下水工混凝土強度演化模型

甘 磊，馮先偉，沈振中

(河海大學 水利水電學院，江蘇 南京 210098)

我國沿海、西北、華北寒旱氣候區，土壤和水中含有豐富的硫酸根離子、氯離子，混凝土材料長期遭受凍融循環與鹽離子侵蝕協同作用，嚴重影響水工建筑物的安全使用和長效服役[1-2]。與單因素作用相比，鹽凍協同作用對混凝土建筑物破壞更加嚴重。高禮雄[3]指出與硫酸鹽單因素侵蝕相比，凍融和硫酸鹽侵蝕協同作用下水泥基材料抵抗硫酸鹽侵蝕能力大幅下降；徐港等[4]提出混凝土在水中可承受的凍融循環次數是在鹽蝕下凍融循環次數的2.8倍；Zhao等[5]指出混凝土在鹽凍作用下劣化程度呈現疊加趨勢，多損傷因子作用高于單損傷因子作用。研究混凝土結構在鹽類侵蝕和凍融協同作用下劣化特性具有重要意義和工程價值。

在鹽凍作用下混凝土性能強度演化模型研究方面，國內外學者主要通過宏觀物理和力學指標來表征混凝土的鹽凍損傷。關宇剛等[6]結合損傷可靠度理論，建立了在多因素和變邊界條件下的混凝土損傷模型；余紅發等[7]通過建立相對動彈性模量和損傷速度突變點關系，將混凝土損傷失效分為單段損傷和雙段損傷，建立了混凝土損傷演化方程；馬彬等[8]基于Loland損傷模型，建立了多種溶液凍融循環作用下混凝土應力-應變關系；冀曉東等[9]基于Ottosen本構理論和連續損傷理論模型，創建了混凝土凍融損傷本構模型；徐存東等[10]基于損傷力學理論，建立了混凝土早期凍融產生的初始損傷在鹽凍作用下的演變方程。……