溫、濕交變和鹽存在條件下混凝土體積變形分布特征

在溫、濕交變和鹽存在條件下的混凝土結(jié)構(gòu)中，溫度、濕度、鹽離子分布是隨時間和空間變化的物理量，從而引起混凝土材料的物理、化學(xué)性態(tài)和細(xì)觀結(jié)構(gòu)的非均勻變化，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生明顯的非一致體積變形。這種體積變形梯度的形成使混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生自身約束拉應(yīng)力，加速了微裂縫的形成和擴(kuò)展，因而對結(jié)構(gòu)耐久性不利。本項目針對這種特殊環(huán)境下混凝土體積變形特征進(jìn)行系統(tǒng)研究，主要考慮溫度、濕度變化范圍和變化頻率、鹽的種類對不同材料組份的混凝土體積變形分布特征的影響，并從微細(xì)觀結(jié)構(gòu)、物相組成和物理化學(xué)理論等方面探討其發(fā)生機(jī)理和危害程度；利用有限元方法建立一種模擬此類環(huán)境下混凝土體積變形分布的數(shù)學(xué)方法；從而為優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計和對實際結(jié)構(gòu)的環(huán)境形為進(jìn)行綜合評價提供科學(xué)方法和理論依據(jù)。本研究的開展對于保證和提高我國西部、北部地區(qū)此類特殊環(huán)境下混凝土工程的耐久性和安全性具有重要的理論和實際意義 2100433B

濕輕鹽土，屬鹽化潮土亞類氯化物潮壤土土屬。主要分布在河南省濮陽、鶴壁、新鄉(xiāng)、鄭州、商丘、周口等地（市）黃泛沖積平原的背河洼地、槽形洼地和碟形洼地。面積５１．７萬畝，其中耕地１５．９萬畝。 2100433B

典型剖面

采自長垣縣常村鄉(xiāng)常村西偏北５００ｍ，背河洼地．海拔６１．５ｍ。母質(zhì)為河流沖積物。地下水位２ｍ。年均溫１３．６℃，年降水量６４４．５ｍｍ，年蒸發(fā)量１８４８ｍｍ，＞＝１０℃積溫４５７７．４℃，無霜期  ２０８天。種植小麥、玉米． Ａ１１ｚ層：０一２０ｃｍ，灰黃色（濕，２．５Ｙ７／２），砂質(zhì)粘壤土，粒狀結(jié)構(gòu)，散，根多，地表有鹽霜，石灰反應(yīng)強(qiáng)，ｐＨ８．５。 Ａ１２層：２０一２８ｃｍ，灰黃色（濕，２．５Ｙ７／２），粘壤土，塊狀結(jié)構(gòu)，緊，根多，石灰反應(yīng)強(qiáng)，ｐＨ８．１。 Ｃ層：２８一５５ｃｍ，濁黃色（濕，２．５Ｙ６／３），粘壤土，塊狀結(jié)構(gòu)，較緊，根較多，石灰反應(yīng)強(qiáng)，ＰＨ８．４。 Ｃｕ層：５５一１００ｃｍ，淡黃色（溫，２．５Ｙ７／３），砂質(zhì)壤土，小塊狀結(jié)構(gòu)，較緊，根少，有鐵銹斑，石灰反應(yīng)強(qiáng)，ｐＨ８．３。

在應(yīng)力作用下，巖石中的微觀和宏觀結(jié)構(gòu)的滑移、位錯、形變都遵循隨時間而變化的規(guī)律，因此巖石是一種流變體。巖石流變主要包括兩個內(nèi)容，即蠕變和松弛。在恒定的應(yīng)力作用下，巖石的變形隨時間不斷增長的現(xiàn)象稱為蠕變。在恒定的應(yīng)變條件下，巖石中的應(yīng)力隨時間而減少的現(xiàn)象稱為松弛。在外力超過一定的強(qiáng)度（即長期強(qiáng)度）以后，巖體會喪失穩(wěn)定性，因此工程上必須研究建筑物的長期穩(wěn)定性。目前，國內(nèi)外很重視對巖石的流變研究。

巖石擴(kuò)容是指在偏應(yīng)力作用下，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到某一定值時，巖石的體積不但不縮小反而增大的一種力學(xué)現(xiàn)象。例如在地震前，震中附近地殼表面的巖體發(fā)生膨脹，就是一種擴(kuò)容現(xiàn)象。另外,在膨脹巖中開挖地下工程時,圍巖向內(nèi)移動和產(chǎn)生破壞就是由于巖石的吸水膨脹和在偏應(yīng)力作用下產(chǎn)生擴(kuò)容的綜合作用造成的。近年來，擴(kuò)容已成為巖石力學(xué)研究的主要課題。