硫酸盐膨胀性腐蚀对混凝土材料力学性能影响研究

沿海和盐湖地区，混凝土与硫酸盐发生腐蚀反应，反应产物的固相体积是参加反应物质的1.5 倍以上，造成混凝土内部结构破坏，影响材料的力学性能。本项目采取室内试验、理论建模和数值模拟相结合的方法开展研究。首先对一组未受腐蚀的试件进行轴向抗压试验，在试验基础上基于力学理论建立未受腐蚀材料的基本本构模型，反映加载时弹塑性变形、损伤等的发展过程。然后对另一组试件进行腐蚀试验，获得一系列受腐蚀程度不同的试件，并分别进行力学加载。在此基础上，定义反映腐蚀程度的变量，并建立膨胀内应力同腐蚀程度的关系，在基本本构模型中耦合腐蚀的影响，得到能反映硫酸盐腐蚀作用的混凝土材料的弹塑性-化学损伤本构模型。从力学理论上阐明硫酸盐对混凝土材料力学性质的影响，揭示膨胀腐蚀的机理，为沿海和盐湖地区混凝土结构的寿命预测、受腐蚀结构承载力计算和加固修复计算提供理论基础。

沿海和盐湖地区，混凝土与硫酸盐发生腐蚀反应，反应产物的固相体积是参加反应物质的1.5倍以上，造成混凝土内部结构破坏，影响材料的力学性能。项目采取室内试验、理论建模和数值模拟相结合的方法开展研究。.基于未受腐蚀试件的单轴加载试验结果，建立了未受腐蚀材料的基本本构模型，反映加载时弹塑性变形、损伤等的发展过程。通过对不同腐蚀程度的试件进行单轴加载，研究硫酸盐腐蚀对材料力学性能的影响。并在基本本构模型中耦合腐蚀的影响，得到能反映硫酸盐腐蚀作用的混凝土材料的弹塑性-化学损伤本构模型。从力学理论上阐明硫酸盐对混凝土材料力学性质的影响，揭示膨胀腐蚀的机理，为沿海和盐湖地区混凝土结构的寿命预测、受腐蚀结构承载力计算和加固修复计算提供理论基础。