摘要
随着老旧混凝土结构频繁因耐久性问题而提前失效，混凝土结构的耐久性问题愈发得到工程师和学者的关注与重视。为应对恶劣的环境条件以及满足越来越久的建筑设计使用寿命要求，已经有实际工程同时使用了多种耐久性措施来保障混凝土结构免受耐久性问题。本文旨在研究不同耐久性措施以及它们的复合使用能否进一步提高混凝土的耐久性以及混凝土结构的使用寿命，为此做了以下研究工作： 对掺水泥基渗透结晶、掺纤维以及涂刷表面涂层三种耐久性措施单独使用、两两复合使用、三种复合使用，一共七种组合的混凝土试件进行以下试验与分析：（1）通过300次冻融循环试验，测试各组混凝土试件的相对动弹性模量以及质量损失率，研究多种耐久性措施复合使用能否进一步提高混凝土的抗冻性能；（2）通过RCM试验，测试各组混凝土试件的氯离子扩散系数，研究多种耐久性措施复合使用能否进一步提高混凝土的抗氯离子能力；（3）通过将各组试件先按照快速冻融试验分别进行100、200、300次冻融循环，再进行RCM法试验，研究多种耐久性措施复合使用能否进一步提高混凝土受到不同程度冻融损伤后的抗氯离子能力，并分析了无涂层试件氯离子扩散系数与冻融循环次数的关系；（4）分析了实验室快速冻融试验冻融循环次数与实际环境中冻融循环次数的关系，提出了无涂层混凝土以及有涂层混凝土在考虑冻融循环损伤的情况下，氯离子扩散系数与混凝土结构龄期的关系；（5）运用考虑冻融循环损伤的氯离子扩散系数与混凝土结构龄期的关系，修正了DuraCrete模型的计算公式，分析了多种耐久性措施复合使用对混凝土结构使用寿命的影响。 由以上的试验及得到的结果，得出以下结论：（1）掺水泥基渗透结晶、掺纤维以及涂刷表面涂层三种措施单独使用时，掺纤维对混凝土抗冻性能的提高效果最为显著，涂刷表面涂层对混凝土的抗氯离子能力提升最显著；（2）由于水泥基渗透结晶、纤维以及表面涂层三种措施在提高混凝土耐久性的机理上并不相同且互不干扰，因此多种耐久性复合使用时能进一步增强混凝土的抗冻性；（3）在未经冻融前，表面涂层与另外两种耐久性复合措施对混凝土抗氯离子能力的进一步提升效果并不明显，但在经历冻融循环后，随着冻融循环的进行，表面涂层与另外两种耐久性复合措施对混凝土抗氯离子能力的进一步提升效果越来越明显；（4）考虑冻融损伤后，无涂层混凝土氯离子扩散系数与暴露龄期的关系可以用指数函数来表示，有涂层混凝土氯离子扩散系数与龄期的关系可用分段函数来表示，其中在涂层开裂前线性增长，开裂后指数增长的；（5）水泥基渗透结晶与纤维复合使用时协同效应明显，对混凝土结构使用寿命的提高远高于两者单独使用时提高相加之和，表面涂层与另外两种耐久性措施协同效应不明显，对混凝土结构使用寿命的提高约等于两者单独使用时提高相加之和。
NETL