混凝土處在高溫環(huán)境中，內(nèi)部發(fā)生了一系列復(fù)雜的變化，而這一系列變化往往對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性能起到了劣化的作用，為此，對混凝土高溫以后的耐久性能進(jìn)行研究就非常重要。

抗凍性在混凝土耐久性方面占有非常重要的地位。20 世紀(jì) 90 年代初，在一次耐久性國際會議上，Mehta 教授做了名為“混凝土耐久性發(fā)展現(xiàn)狀與展望”的主題報告,他在報告中重點說明：“鋼筋的腐蝕對混凝土結(jié)構(gòu)危害性最大，除此之外，寒冷氣候下的凍害對混凝土結(jié)構(gòu)的影響也應(yīng)越來越引起重視”。所以凍融是混凝土耐久性問題的重要方面?；炷恋目箖鲂阅苡蓛?nèi)部孔隙特征（孔隙率、孔隙分布和孔隙狀況等）和外部環(huán)境共同決定，其中混凝土內(nèi)部的孔隙特征往往對混凝土耐久性有決定性作用。由外界環(huán)境所造成的孔隙飽水程度、降溫幅度和凍融循環(huán)次數(shù)等指標(biāo)最終都是作用在混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)上。用宏觀（表觀損傷、強(qiáng)度、質(zhì)量、動彈性模量）評價指標(biāo)與微觀（結(jié)構(gòu)組成與形貌）評價指標(biāo)相結(jié)合的手法分析復(fù)雜環(huán)境下（高溫和凍融耦合作用）混凝土耐久性能退化規(guī)律很有意義。

我們進(jìn)行高溫?fù)p傷后聚丙烯纖維混凝土抗凍性能研究，采用快速凍融法研究高溫?fù)p傷聚丙烯纖維混凝土的抗凍耐久性能退化規(guī)律。

凍融破壞在混凝土內(nèi)外表面均有體現(xiàn)。在內(nèi)部以開裂破壞形式為主，因為在凍融循環(huán)作用下，混凝土內(nèi)部孔隙水溶液結(jié)冰后，體積增大，積累在孔隙壁上的膨脹壓力越來越大，孔隙壁內(nèi)部的微裂縫出現(xiàn)并增多，使混凝土結(jié)構(gòu)變得日益疏松，力學(xué)性能指標(biāo)不斷下降直至發(fā)生破壞。在混凝土表面主要體現(xiàn)為剝蝕損傷，剝蝕損傷是在凍融循環(huán)作用下，混凝土表面的水泥漿和砂漿顆粒逐漸剝落，剛開始剝落時，混凝土表面剝落量較少，剝落顆粒粒徑較小，呈粒狀形式，隨著凍融破壞的加重，剝落程度大大增加，剝落顆粒呈塊狀形式。剝落由表及里，剝落一經(jīng)開始，發(fā)展速度迅速增加，逐漸導(dǎo)致粗骨料脫落，經(jīng)過相關(guān)研究表明，一般剝落深度可以達(dá)到 10～20mm，在混凝土凍融破壞中，表面剝蝕損傷最明顯，破壞由表及里，由外到內(nèi)，表面不再平整，骨料露出。

由此可以得出，高溫和凍融循環(huán)耦合作用對混凝土損傷比較明顯，當(dāng)纖維摻量在0.6kg/m3以內(nèi)時，增加聚丙烯纖維摻量使混凝土相對動彈性模量不增反減，這是由于一方面聚丙烯纖維是低彈模人工合成纖維，疊加效果導(dǎo)致這一結(jié)果,另一方面摻入聚丙烯纖維對混凝土的抗凍性有雙重影響：因為聚丙烯纖維流動度差，表面不易吸附水，對抗凍性不利，而摻入聚丙烯纖維又可以減少混凝土的塑性變形，對抗凍性有利。所以纖維摻量在一定范圍之內(nèi)，第一種效應(yīng)占主導(dǎo)，隨著纖維摻量的提高，第二種效應(yīng)占主導(dǎo)，對抗凍性有利。

當(dāng)摻入的聚丙烯纖維大于0.6kg/m3時，繼續(xù)增加纖維摻量，混凝土相對動彈性模量下降幅度相比于基準(zhǔn)混凝土大為減小，這說明在混凝土中加入聚丙烯纖維，在較高摻量聚丙烯纖維作用下，對混凝土內(nèi)部不密實的孔結(jié)構(gòu)起到了有效的束箍效應(yīng)，顯著增強(qiáng)薄弱界面的抗凍性能。聚丙烯纖維在混凝土中充分展現(xiàn)了阻裂作用，對混凝土的抗凍性能起了強(qiáng)化效應(yīng)。

經(jīng)歷400℃，600℃和800℃作用，在凍融循環(huán)過程中，各組摻量的聚丙烯纖維混凝土動彈性模量均有顯著下降，說明400℃以上的高溫對混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的劣化起到了加劇的作用。凍融循環(huán)促進(jìn)了劣化的持續(xù)進(jìn)行。

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