[发明专利]一种混凝土抗冻性能的评价方法

说明书

本发明提供了一种混凝土抗冻性能的评价方法，该方法建立了抗冻性评价指标相对动弹性模量的评价模型P(n,t)＝(1‑kn)[1‑α<t‑4>^β]，式中n是冻融循环次数；t是一次冻融循环时间；k表征与冻融循环次数相关的系数；α和β表征与冻融循环时间相关的系数。本发明的评价模型可以反映不同冻融循环次数和不同冻融循环时间共同作用下的混凝土抗冻性能水平，其简单易用、准确性高，具有广泛应用前景。

技术领域

本发明属于混凝土材料/结构安全技术领域，具体是通过建立抗冻性评价指标相对动弹性模量的表达式对混凝土抗冻性能进行评价。

背景技术

混凝土因为原材料丰富、施工性能优越、经济实用等特点在土木工程中得到了广泛的应用。目前，土木工程领域中用于评价混凝土材料的抗冻性能方法众多，主要是快冻法和慢冻法(GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，第四章抗冻试验)，这两种方法考虑了冻融循环次数对混凝土抗冻性的影响，但是不能准确反映冻融循环次数和冻融循环时间共同作用下的混凝土抗冻性能水平，因此难以在实际工程环境中进行计算和考量。

发明内容

解决的技术问题：本发明是为了解决现有的快冻法和慢冻法均不能准确反映冻融循环次数和冻融循环时间共同作用下的混凝土抗冻性能水平的技术问题，提供一种混凝土抗冻性能的评价方法，该方法使用非线性数学模型对混凝土的抗冻性能进行描述/预测。

技术方案：一种混凝土抗冻性能的评价方法，包括以下步骤：

步骤1，将混凝土试件放入以防冻液为冻融介质的冻融装置中，进行冻融循环实验，测定相对动弹性模量数据；

步骤2，根据步骤1所得相对动弹性模量数据结合如下公式，得到与冻融循环次数相关的系数k：

P(n,4)＝1-kn；

步骤3，根据步骤1所得相对动弹性模量数据、步骤2所得与冻融循环次数相关的系数k结合如下公式，得到与冻融循环时间相关的系数α和β：

P(n,t)＝(1-kn)[1-α&lt;t-4&gt;^β]；

步骤4，结合步骤2所得与冻融循环次数相关的系数k、步骤3所得与冻融循环时间相关的系数α和β，得到描述/预测混凝土相对动弹性模量用非线性数学模型，该模型为冻融循环次数和冻融循环时间的函数形式：

P(n,t)＝(1-kn)[1-α&lt;t-4&gt;^β]；

式中：n是冻融循环次数；t是一次冻融循环时间。

进一步地，所述混凝土试件的尺寸为100mm*100mm*400mm。

进一步地，所述混凝土试件在20℃、5％湿度条件下养护后进行冻融循环实验。

进一步地，所述冻融循环实验是将混凝土试件分别进行冻融循环50次、100次、150次及200次的冻融循环实验，在4种不同循环次数实验中，控制冻融循环时间分别为4小时、8小时、16小时。

进一步地，在每次冻融循环冷冻过程中混凝土试件中心应在2小时内应达到-18±2℃，并保持该温度至融化之前；融化过程中混凝土试件中心温度在2小时内应达到5±2℃，间隔10分钟后进入到下一次冻融循环。

有益效果：本发明的数学模型可以反映不同冻融循环次数和不同冻融循环时间共同作用下的混凝土抗冻性能水平，其简单易用、准确性高，具有广泛应用前景。

附图说明

图1是实施例1中参数k确定示意图，也反映冻融循环时间为4小时下实验数据与模型计算结果；