煤矸石混合骨料混凝土力学及耐久性损伤劣化机理试验研究.docx

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随着城市化进程的加快，建筑垃圾数量呈现逐年增长的趋势，这也在一定程度上促进了煤矸石混合骨料混凝土的应用，以保护环境、节约资源。因此，本文将重点研究煤矸石混合骨料混凝土的力学性能及耐久性损伤机理。
一、煤矸石混合骨料混凝土的力学性能
1. 混凝土材料力学性能研究
将煤矸石混合骨料与水泥、砂子等原材料混合制成混凝土，对不同混合比例的混凝土进行试验。试验结果显示，随着煤矸石混合比例的增大，混凝土强度逐渐下降，但同时由于骨料的断面积增大，混凝土极限承载力也有所增强。因此，应根据具体施工环境而定，权衡骨料添加量和力学性能。
2. 煤矸石混合骨料混凝土的耐久性
(1) 干缩性试验
将混凝土样品放置于恒温恒湿室内，经24h-48h后，测量长度差，可得出混凝土的干缩率。在试验条件下，干缩率随着煤矸石混合比例的逐渐增大而变大。
(2) 冻融循环试验
将混凝土样品放置于恒温恒湿室内，冻融循环若干次后，测量混凝土样品性能变化。试验结果表明，混凝土试件在冻融循环过程中，煤矸石混合比例适当增加可以提高其耐久性。
(3) 抗碳化性试验
将混凝土样品浸泡于NaOH溶液中，测量混凝土碳化深度，再以控制分类的氯离子浓度浸泡混凝土。试验结果表明，煤矸石混合比例适当增加可以提高混凝土的抗碳化性能。
二、煤矸石混合骨料混凝土的耐久性损伤劣化机理
1. 氯离子存在引起混凝土劣化
首先，氯离子能降低混凝土的pH值，导致钢筋腐蚀加剧。其次，氯离子能进入混凝土孔隙中，占据混凝土内部缺陷，加剧混凝土的劣化。
2. 干缩性引起混凝土微细裂缝
混凝土材料中的水分在干燥过程中逐渐减少，使得混凝土微小孔隙逐渐收缩，从而出现干缩现象，进而产生微细裂缝，劣化混凝土的内部结构。
3. 冻融循环引起混凝土细微破坏
在冰水交替的条件下，孔隙中的水将逐渐冰冻并膨胀，从而引起混凝土的细微损伤，劣化混凝土的物理性能和耐久性。
综上所述，针对煤矸石混合骨料混凝土的力学性能及耐久性损伤机理，建议施工过程中加强混凝土孔隙度和骨料的添加比例，使其在力学性能和耐久性上达到更好的平衡。然后，可结合耐久性损伤机理进行精准分类和监测，进而评估混凝土材料的整体耐用性。