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冻融循环使混凝土的强度和耐久性降低,混凝土作为一种重要的承重材料,又普遍的应用于严寒地区,不可避免的会受到冻融循环的损伤。目前有许多的试验研究围绕混凝土的冻融破坏而展开,主要集中于冻融机理、混凝土的材料及外加剂等方面的研究。国内外大量的试验研究主要是针对混凝土的材料组成对其抗冻性的影响;国外学者在材料层面也进行深入的分析,但经冻融循环后的强度却没有得到系统地研究。然而,在实际应用中,人们最关心的是混凝土立方体抗压强度作为混凝土最重要的力学指标,因为强度的损失直接关系到建筑物得使用性能及安全。国内外虽有一些相关冻融循环后力学性能的试验研究,或者在某些方面不系统,如缺少混凝土经冻融循环后强度降低规律的系统研究,或者是在饱水状态下进行冻融循环试验研究,这与实际工程冻融循环存在着较大差异,寻求接近实际工程冻融循环后普通混凝土的力学性能特性,尚需进行大量的试验研究。找出各个因素对混凝土承载力衰减规律的研究很有必要。因此开展混凝土冻融试验机和真实环境下的冻融循环试验研究更具有现实意义,特别是针对不同龄期、不同受冻温度、不同受冻时间、不同水灰比、不同养护条件、不同设计强度因素的影响展开研究,更能为实际工程中防止混凝土经冻融循环后的冻害,提供较为系统的理论依据和现实依据。本文主要研究内容如下:(1)为了掌握混凝土结构冻害的实际工程情况,对7栋混凝土建筑进行现场调查与检测工作。结合亲身实习和收集资料调查,对建造不同年代、不同用途、不同层数冻融循环后的混凝土结构进行现场调查与实测。有效保证本研究的现场调查研究的数量与质量。现场调查与分析研究结果表明:东北地区混凝土建筑物冻害情况严重,需要加强对实际工程中混凝土冻融循环的研究;受冻龄期、温度影响、水泥品种及集料质量的影响、施工因素的影响都是造成混凝土结构冻害的主要因素。(2)为了研究不同因素对混凝土冻融循环后抗压强度的影响,通过立方体试块经冻融循环后抗压性能试验,进行了混凝土冻融试验机和冬季室内外自然冻融对比试验,从龄期、受冻温度、受冻时间、水灰比、养护环境、设计强度6个影响因素进行研究,分析了各个因素对混凝土经20次冻融循环后宏观形态的变化规律,系统的探讨了各个因素对混凝土经冻融循环后质量损失和抗压强度的影响,总结了各个因素对混凝土经冻融循环后强度衰减的变化规律。并进行了混凝土冻融试验机和冬季室内外自然冻融试验两种状态下结果的对比分析。(3)为了研究不同因素对钢筋混凝土短柱轴心受压冻融循环的影响,通过短柱轴心受压承载力试验,从龄期、冻融循环次数、养护环境、设计强度4个影响因素进行研究,分析了各个因素对混凝土冻融循环后宏观形态的变化规律,系统的探讨了各个因素对钢筋混凝土短柱经冻融循环后承载力的影响,以及对混凝土和钢筋荷载-应变的影响,并分析了各个因素下荷载-应变关系曲线变化规律。总结了各个因素对钢筋混凝土短柱经冻融循环后承载力衰减的变化规律。结果表明:龄期越早、冻融循环次数越多、设计强度越高,混凝土的荷载-应变曲线逐渐趋扁平,峰值荷载降低,峰值应变增大。潮湿环境下养护的钢筋混凝土短柱,峰值荷载损失较小,峰值应变减小,有利于减小混凝土冻害造成的强度损失。