陶瓷粉再生混凝土冻融破坏可靠性分析

乔宏霞^1,2，彭宽¹，陈克凡¹，李江川¹，朱翔琛¹

1. 兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室2. 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心

摘 要：为提高废旧陶瓷粉的再生利用率,针对再生混凝土抗冻性较差的特点,研究在不同取代率下,陶瓷粉对再生混凝土抗冻融循环能力的影响。本试验设计了陶瓷粉取代率(均为质量分数)为0%、10%、20%、30%、40%、50%的六组配合比。试验前,基于核磁共振(NMR)原理计算得出各组试件的孔隙分布率、孔隙度及渗透率,并利用MATLAB建立陶瓷粉再生混凝土的孔隙度与渗透率双因素关系图,在每个冻融周期结束后,检测各组试件的质量损失率和相对动弹性模量。基于Palmgren理论建立冻融损伤可靠性计算模型,并预测各组试件的剩余寿命。结果表明:各组试件在试验过程中,动弹性模量呈下降趋势;质量损失率呈先增大后减小的趋势;当陶瓷粉的替代率为20%时,陶瓷粉再生混凝土孔隙率及渗透度最小,且抗冻融循环能力最强。此外,通过计算验证,基于Palmgren模型的冻融损伤可靠性计算模型的可靠度较高,可以直接反映陶瓷粉再生混凝土可靠性与冻融循环的关系,在实际应用中具有良好的适用性。

关键词：再生混凝土;冻融损伤;核磁共振(NMR)理论;Palmgren模型;可靠性;