【摘 要】
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混凝土的早龄期冻害是水工建筑工程中普遍存在的问题,影响着渡槽混凝土的细观结构演化与运行期的结构稳定性,制约着我国“南水北调战略”的顺利实施,早龄期受冻混凝土的孔隙结构和力学性能成为当前国内外学者研究的热点和难点。本文以河北地区的水工渡槽为研究背景,分析了早龄期受冻对混凝土内部孔隙结构的影响并基于孔隙结构参数引入初始损伤度。研究不同起冻时刻下的力学性能变化规律,并通过灰关联熵分析方法得出孔隙结构参数
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混凝土的早龄期冻害是水工建筑工程中普遍存在的问题,影响着渡槽混凝土的细观结构演化与运行期的结构稳定性,制约着我国“南水北调战略”的顺利实施,早龄期受冻混凝土的孔隙结构和力学性能成为当前国内外学者研究的热点和难点。本文以河北地区的水工渡槽为研究背景,分析了早龄期受冻对混凝土内部孔隙结构的影响并基于孔隙结构参数引入初始损伤度。研究不同起冻时刻下的力学性能变化规律,并通过灰关联熵分析方法得出孔隙结构参数与宏观力学参数的关联度。使用声发射技术对混凝土压缩过程进行实时检测,研究了不同初始损伤度对声发射事件计数和振铃计数的影响规律,最终建立了不同初始损伤度的混凝土理论模型并通过损伤累积曲线对早龄期受冻混凝土的损伤发展进行了分析,进而为实际工程的混凝土早期养护和运行稳定性评价提供了理论依据。本文主要研究结论如下:（1）混凝土初凝和终凝时间分别为210min和420min,不同起冻时刻的早龄期受冻混凝土孔隙结构劣化程度、初始损伤度从大到小依次为:初凝和终凝之间（4.0h）＞初凝前（1.5h）＞终凝后（8.0h）＞终凝后（24.0h）。（2）起冻时刻对早龄期受冻混凝土的力学性能影响较大,-5℃下混凝土抗压强度和弹性模量与起冻时刻的关系为:1.5h起冻（32.24MPa、29.2GPa）,4.0h起冻（30.35MPa、22.5GPa）,8.0h起冻（38.12MPa、41.1GPa）,24.0h起冻（44.14MPa、44.2GPa）;-9℃下混凝土抗压强度和弹性模量与起冻时刻的关系为:1.5h起冻（33.66MPa、32.4GPa）,4.0h起冻（20.05MPa、20.2GPa）,8.0h起冻（36.05MPa、39.8GPa）,24.0h起冻（41.57MPa、43.6GPa）;孔隙率、平均表面积、平均孔径、平均形状因子和形状因子区间占比与宏观力学性能参数灰熵关联度均大于0.9,表现出较强的关联性。（3）初始损伤越严重的混凝土其声发射压密阶段结束时的应变越大,弹性阶段事件计数越小,塑性阶段的事件计数骤增的时间越迟,最终破坏时的累计事件计数越小;建立的早龄期受冻混凝土理论模型与试验曲线拟合程度良好;在低应力水平下,损伤增长速率和起冻时刻的关系可以表述为:初凝和终凝之间（4.0h）＞初凝前（1.5h）＞终凝后（8.0h）＞终凝后（24.0h）,4.0h起冻混凝土在较高应力水平下损伤增长较慢。
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