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寒冷地区钢筋混凝土结构常发生硫酸盐冻融破坏,硫酸盐冻融不仅使混凝土抗冻性能发生退化,对混凝土与钢筋的粘结性能也产生破坏。随着石灰石粉、粉煤灰、矿渣等掺合料替代水泥在混凝土中的逐步应用,研究硫酸盐冻融环境下复合石灰石粉混凝土与钢筋粘结性能具有重要的意义。本文采用物理试验、理论分析与建立模型的方法,以水胶比为0.49的C30普通混凝土、石灰石粉混凝土、石灰石粉-粉煤灰混凝土、石灰石粉-矿渣混凝土和石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土为研究对象,对常规环境与钢筋的粘结性能、纯水中和质量分数为5%的Na2SO4溶液中快速冻融循环25、50、75、100次后抗冻性能(表观形态、质量损失、相对动弹性模量、抗压强度和劈裂抗拉强度)和与钢筋粘结性能(极限粘结强度、峰值滑移和粘结滑移曲线)以及微观结构(SEM、XRF和XRD)进行分析研究,主要结论和创新结果如下:(1)揭示了复合石灰石粉混凝土抗硫酸盐冻融性能退化规律及硫酸盐冻融破坏机理。石灰石粉加剧了水冻循环和盐冻循环抗冻性能退化,粉煤灰和矿渣减缓了水冻循环抗冻性能的退化,矿渣同时减缓盐冻循环抗冻性能的退化,使盐冻循环抗冻性能优于普通混凝土。(2)得到了常规环境下复合石灰石粉混凝土与钢筋粘结应力分布规律。粘结应力在3d、5d、7d锚固长度上呈双峰分布,多数试件峰值最大值在距加载端L/4L/2处,另一峰值在距加载端3L/4L处。(3)得到了常规环境不同掺合料与掺量复合石灰石粉混凝土与钢筋在不同锚固长度上粘结性能变化规律及影响机理。石灰石粉与粉煤灰降低极限粘结强度,提高劈裂破坏峰值滑移;矿渣提高极限粘结强度,但降低劈裂破坏峰值滑移。复合石灰石粉混凝土与钢筋粘结性能随锚固长度增加而降低。(4)揭示了硫酸盐冻融环境复合石灰石粉混凝土与钢筋粘结性能退化规律和机理。石灰石粉加剧了水冻循环和盐冻循环粘结性能的退化,矿渣和粉煤灰减缓了水冻循环粘结性能的退化,同时矿渣减缓盐冻循环极限粘结强度的降低,但盐冻循环后期峰值滑移较低,破坏更加脆性。(5)建立常规环境τ(s,d/L)和硫酸盐冻融环境τ(s,fts)本构关系,推导硫酸盐冻融环境临界锚固长度修正系数,并分析石灰石粉、粉煤灰、矿渣对结构临界锚固长度的影响。(6)质量分数为5%Na2SO4溶液中快速冻融循环对复合石灰石粉混凝土抗冻性能和与钢筋粘结性能的不利影响总体大于纯水中快速冻融循环。