硫酸盐侵蚀冻融循环下混凝土的抗冲击性能研究

摘要

为研究硫酸盐侵蚀冻融循环作用对混凝土抗冲击性能的影响机制，利用落锤冲击试验机分别对经历0次、15次、30次硫酸盐侵蚀冻融循环的混凝土试件进行冲击试验。通过对比分析冲击过程中产生的冲击力，结合数字图像相关技术及微观表征手段，探讨了混凝土断裂形貌演化规律及裂纹扩展过程。结果表明：硫酸盐侵蚀冻融循环显著加剧混凝土表层剥落与内部微裂纹发育，导致冲击力峰值随循环次数增加呈下降趋势，而冲击力与支座力响应时差由400μs增至2 500μs,表明应力波传递效率劣化。裂纹扩展分析显示，硫酸盐侵蚀冻融循环降低了混凝土刚度，使裂纹嘴水平扩展加速度从1.067×10～3m/s²提升至1.983×10～3m/s²,裂纹扩展速率加快，呈现典型脆性破坏特征。研究成果为盐碱与冻融复合环境下混凝土结构的抗冲击设计提供了理论参考。

关键词

硫酸盐侵蚀冻融循环 / 落锤冲击 / 裂纹扩展 / 最大拉伸应变