盐冻环境下聚合物改性再生混凝土的损伤机制及寿命预测
Damage mechanism and life prediction of polymer modified recycled concrete under salt-freeze environment
关键词：
再生骨料混凝土；聚合物改性；抗盐冻性能；服役寿命；预测模型
Key words：
Recycled aggregate concrete; Polymer modification; Salt frost resistance; Service life; Predictive model
刊期：
2025年第6期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.06.086.05
文章编号：
基金项目：
江苏省建设厅科技计划项目（2021-ZD-72）。
作者：
陈 成1，崔建生2
单位：
1.南通市建筑科学研究院有限公司，江苏 南通 226000；2.南通职业大学，江苏 南通 226000
摘要
摘 要：对比研究了盐冻循环作用下，天然骨料混凝土、再生骨料混凝土和聚合物改性再生骨料混凝土的动弹性模量、相对动弹性模量、质量保留率和强度损失率，并预测了这3种类型混凝土在盐冻侵蚀特征显著地区的服役寿命。结果表明：聚合物改性再生骨料混凝土的抗盐冻性能相对最好，天然骨料混凝土次之，再生骨料混凝土的抗盐冻性能相对最差；建立的混凝土盐冻服役寿命预测模型精度较高，可用于实际工程混凝土结构的盐冻损伤评估及寿命预测。
Abstract: The dynamic elastic modulus, relative dynamic elastic modulus, mass retention rate and mechanical strength loss rate of natural aggregate concrete, recycled aggregate concrete and polymer modified recycled aggregate concrete were comparatively investigated under the action of salt-freeze thaw cycle, and the service life of the three types of concrete in areas characterized by significant salt and freezing erosion was predicted. The results show that the polymer modified recycled aggregate concrete has the relatively best salt frost resistance, followed by the natural aggregate concrete, and the recycled aggregate concrete has the relatively worst salt frost resistance. The established salt-freeze service life prediction model of concrete exhibits high accuracy, and can be applied to the salt-freeze damage assessment and life prediction of concrete structures in real engineering.
结论
（1）盐冻循环作用导致混凝土表面发生剥蚀现象。天然混凝土与再生混凝土的抗剥蚀性能相对较差，且两者的差距较小，聚合物改性再生混凝土的抗剥蚀能力相对最好。
（2）以相对动弹性模量低于60%为试件失效指标，天然混凝土与再生混凝土在盐冻循环100次后失效，聚合物改性再生混凝土在盐冻循环175次后失效。3种混凝土中，聚合物改性再生混凝土的抗盐冻性能相对最好。
（3）随着盐冻循环次数的增加，试件的质量保留率先略增大后降低；当3组混凝土试件的相对动弹性模量低于60%时，其对应的质量保留率均高于95%。相较于相对动弹性模量，质量保留率指标在表征混凝土抗盐冻耦合损伤方面表现出较弱的敏感性。
（4）在相同盐冻循环次数下，混凝土试件的抗折、抗压强度损失率大小顺序均为：F2组＞F1组＞F3组；再生粗骨料完全替代天然粗骨料劣化了混凝土试件的力学性能，掺入适量聚合物乳液降低了再生混凝土在盐冻作用下的力学性能损失率。
（5）在我国盐冻侵蚀特征显著的4个地区，3种混凝土的服役寿命大小顺序均为：聚合物改性再生混凝土＞天然混凝土＞再生混凝土；基于盐冻循环试验建立的混凝土服役寿命预测模型精度较高，可用于实际工程混凝土结构的盐冻耦合损伤评估及寿命预测。
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引用本文
陈成,崔建生.盐冻环境下聚合物改性再生混凝土的损伤机制及寿命预测[J].混凝土与水泥制品,2025(6):86-90.
CHEN C,CUI J S.Damage mechanism and life prediction of polymer modified recycled concrete under salt-freeze environment[J].China Concrete and Cement Products,2025(6):86-90.
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