混凝土的耐久性问题一直是混凝土材料科学的重大研究课题。在外部环境恶劣的情况下,混凝土工程,特别是桥梁工程的耐久性问题显得比强度更加重要,它将直接影响到工程的安全性。混凝土耐久性破坏往往是多因素互相交叉、综合作用的结果。在众多混凝土耐久性影响因素中,冻融循环和碱-骨料反应各自单一作用对混凝土耐久性的破坏,国内外许多专家学者已经有了比较深入的研究。但二者协同复合作用对混凝土耐久性的影响究竟如何,尚处于空白阶段。因此,对这一问题进行深入的研究就显得十分有必要。 本文将冻融循环和碱-骨料反应的复合作用划分为叠加作用和交互作用两个层面,分别采用砂浆棒法和小混凝土柱法对其效应进行试验分析。砂浆棒法试验将砂浆棒试件分为冻融循环单一作用、快速碱-硅酸反应单一作用、先冻融循环再快速碱-硅酸反应叠加作用、先快速碱-硅酸反应再冻融循环叠加作用四个系列,将各系列试验结果进行对比分析。小混凝土法试验将小混凝土柱试件分为冻融循环单一作用、快速碱-硅酸反应单一作用、冻融循环和快速碱-硅酸反应交互作用三个系列。各个试验系列按照各自养护方法进行养护,并在规定龄期测定其质量损失率或长度膨胀率指标。 通过对以上各个系列试件的结果对比分析,得出混凝土及砂浆体结构在发生碱-硅酸反应后,其抗冻性能将显著降低。试件在冻融循环和碱-硅酸反应两种破坏因素的复合作用下,都体现出比单一作用更大的劣化值,甚至超过了两者单一作用劣化指标之和,即便是掺加碱-硅酸反应抑制剂后同样如此。也就是说,冻融循环和碱-硅酸反应对砂浆体或混凝土结构的复合作用,表现为一种超叠加效应。