融雪侵蚀研究进展_范昊明

混凝土中冻融循环对性能的影响研究一、研究背景随着我国建筑工程的不断发展，混凝土已经成为建筑材料中的重要组成部分。

然而，混凝土在使用中经常遇到冬季低温和春季高温的冻融循环问题，这会给混凝土的性能和使用寿命带来很大的影响。

因此，对混凝土中冻融循环对性能的影响进行研究具有重要的理论和实际意义。

二、冻融循环的原理当混凝土遇到低温时，其中的水分会结冰膨胀，从而使混凝土中的孔隙变大，压力增大。

当混凝土遇到高温时，结冰的水分会融化，孔隙缩小，压力减小。

这种交替的膨胀和收缩会导致混凝土的内部结构发生变化，从而影响其性能。

三、冻融循环对混凝土性能的影响1.力学性能冻融循环会使混凝土的强度、韧性和抗裂性能下降。

其中，强度的下降是由于混凝土中的孔隙增大，从而导致混凝土中的应力集中。

韧性和抗裂性能的下降是由于混凝土中的微裂缝扩大，从而导致混凝土的破坏。

2.耐久性冻融循环会使混凝土的耐久性下降。

其中，碳化和腐蚀是常见的耐久性问题。

冻融循环会使混凝土表面的碳化层破坏，从而导致混凝土的碳化速度加快。

同时，冻融循环会使混凝土中的氧化物和离子穿过混凝土的孔隙，从而导致混凝土的腐蚀。

3.微观结构冻融循环会使混凝土的微观结构发生变化。

其中，冻融循环会使混凝土中的孔隙增多和扩大，从而使混凝土的密度和强度下降。

同时，冻融循环会使混凝土中的微观裂缝扩大，从而导致混凝土的韧性和抗裂性能下降。

四、影响因素1.混凝土配合比混凝土配合比是影响混凝土冻融循环性能的重要因素。

适当的配合比可以使混凝土中的孔隙最小化，从而提高混凝土的耐久性和强度。

2.混凝土强度等级混凝土强度等级是影响混凝土冻融循环性能的重要因素。

高强度混凝土的冻融循环性能通常比低强度混凝土好。

3.砂率砂率是影响混凝土冻融循环性能的重要因素。

砂率过高或过低都会影响混凝土的孔隙率和密度，从而影响混凝土的冻融循环性能。

4.骨料种类和粒径骨料种类和粒径是影响混凝土冻融循环性能的重要因素。

适当的骨料种类和粒径可以使混凝土中的孔隙最小化，从而提高混凝土的冻融循环性能。

冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能的研究共3篇冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能的研究1冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能的研究在寒冷地区或高海拔山区建造工程结构时，混凝土和钢筋混凝土的冻融性能是一个需要考虑的重要因素。

冻融过程会对混凝土的物理、化学和力学性能产生影响，进而影响工程结构的安全、可靠性和使用寿命。

因此，研究冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能对于保障工程结构的安全是具有重要意义的。

一、冻融后混凝土力学性能1. 抗压强度冻融过程会使混凝土强度下降。

在常温下混凝土抗压强度均匀分布的现象会消失，混凝土表面会出现裂缝、麻面和花纹变化。

钢筋混凝土由于增加了钢筋的刚度和抗拉强度，冻融后强度下降的幅度比纯混凝土小。

但是，如果混凝土冻融后内部的钢筋长期暴露于潮湿，就会腐蚀、锈蚀，从而影响结构强度和使用寿命。

2. 细观结构混凝土的冻融会使水分膨胀而产生内部应力，部分钙矾石（C-S-H）晶体结构被破坏，纤维状物质分解，导致制备混凝土的水泥胶体矿物尺寸和性质发生变化。

这些微观结构的改变会进一步影响混凝土的力学性能，如弹性模量、压缩和剪切强度等。

3. 断裂韧性当混凝土冻融时，内部应力、孔洞的形成和成分改变都会导致混凝土的断裂韧性下降。

如果冻融率较高，在应力循环作用下会导致混凝土的疲劳断裂。

4. 完整性混凝土的冻融会导致混凝土的表面和内部有裂缝出现，降低了混凝土的完整性。

如果混凝土冻融循环次数增加，裂缝也会逐渐扩大，最终导致结构完整性下降。

二、钢筋混凝土粘结性能1. 界面剪力强度钢筋混凝土的黏结力是由于钢筋和混凝土之间形成的化学键和摩擦力产生的。

测试表明，在0℃下，界面剪力强度约为23%的干强度；在-15℃下，界面剪力强度约为13%的干强度，这表明钢筋在低温下会明显减弱黏结力。

2. 拉伸性能低温下，钢筋混凝土的拉伸性能也会明显下降，主要是因为混凝土的强度受到影响。

尤其是，当混凝土受到冻融侵袭时，混凝土内部钢筋的腐蚀和锈蚀会进一步降低混凝土强度，与钢筋之间的黏结力也会减小，因此低温下拉伸性能更为脆弱。

2021年1月灌溉排水学报第40卷第1期Jan.2021Journal of Irrigation and Drainage No.1Vol.40106文章编号：1672-3317（2021）01-0106-09天山北坡融雪期林地、草地、裸地积雪特性及其影响因素分析李吉玫1，张毓涛1*，张云云2（1.新疆林业科学院森林生态研究所，乌鲁木齐830000；2.新疆大学资源与环境科学学院，乌鲁木齐830046）摘要：【目的】对比分析天山北坡不同下垫面融雪期积雪特性（积雪深度、积雪密度、液态含水率、雪层温度）及其影响因素。

【方法】通过对融雪期林地、草地、裸地积雪特性、气象因子（气温、太阳辐射、空气相对湿度）和土壤因子（土壤含水率、土壤温度）等数据进行实时监测，利用Pearson 相关分析方法对比分析气象因子、土壤因子与3种下垫面积雪特性间的相关性。

【结果】融雪期林地、草地、裸地平均积雪深度分别为8.06、18.67、16.34cm ；林地积雪层平均积雪密度、平均液态含水率均大于草地和裸地，分别为0.48g/cm 3、0.66%；林地平均积雪层温度（-0.032℃）均小于草地、裸地；融雪期裸地积雪深度与太阳辐射显著负相关，相关系数为-0.960；草地积雪密度与太阳辐射显著正相关；裸地积雪密度、液态含水率、积雪层温度与气温极显著正相关；融雪期林地积雪密度与10cm 处的土壤层温度、土壤层含水率显著正相关；草地积雪深度与40、50、60cm 处的土壤层温度极显著负相关，与20、30cm 处的土壤含水率显著负相关，草地积雪密度与20、30、40、50、60cm 处土壤层温度极显著正相关；裸地积雪深度与10cm 处土壤层温度显著负相关，裸地雪层温度与20、30cm 处的土壤层含水率极显著正相关。

【结论】融雪期草地平均积雪深度最大；林地平均积雪层温度最小；林地平均积雪密度、液态含水率均大于草地、裸地；气温、太阳辐射是影响林地、草地、裸地积雪特性的主要气象因子；土壤含水率、土壤温度与林地、草地、裸地积雪深度呈负相关，与积雪密度、液态含水率、雪层温度呈正相关。

高寒区冻融侵蚀类型及驱动力分析钱登峰;庄晓晖;张博【摘要】高海拔寒区环境特殊，在全球气候变暖和人为活动加剧等因素的影响下，高海拔寒区日益严重的水土流失给牧区人民生产生活和生态环境带来严重影响。

对高海拔寒区主要的土壤侵蚀类型---冻融侵蚀的概念，高海拔寒区冻融侵蚀的主要类型---冰川侵蚀、融冰／雪径流侵蚀、冻融风蚀、冻融泻溜、冻融泥流和沟道冻融侵蚀的形成特点及驱动力进行了分析，以期为高海拔寒区冻融侵蚀研究提供参考。

【期刊名称】《中国水土保持》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】2页(P16-17)【关键词】冻融侵蚀;侵蚀类型;驱动力;高海拔寒区【作者】钱登峰;庄晓晖;张博【作者单位】西藏大学农牧学院资源与环境学院，西藏林芝860000;中国农业大学水利与土木工程学院，北京100013;西藏大学农牧学院资源与环境学院，西藏林芝860000【正文语种】中文【中图分类】S157.1据第三次全国土壤侵蚀遥感调查资料统计，全国水土流失面积(含冻融侵蚀)484.74万km2，占国土面积的50.49%，其中冻融侵蚀面积127.82万km2，占国土面积的13.31%。

我国冻融侵蚀区涉及西藏、青海、新疆、内蒙古、甘肃、四川、黑龙江7个省(自治区)，其中西藏自治区冻融侵蚀面积最大，达90.50 万km2，占全国冻融侵蚀面积的70.8%[1]。

基于高海拔地区的定义[2]和陈仁升对中国寒区的界定[3]，提出高寒区(高海拔寒区)的概念，即海拔3 500 m (或4 000 m)以上，存在多年冻土、冰川和稳定性季节积雪的高山高原地区。

作为高寒区一种主要的土壤侵蚀形式，由于其所处的地理位置和地质环境特殊，冻融侵蚀产生的水土流失问题也比较特殊。

对高寒区土壤侵蚀进行分类和驱动力分析，能为进一步研究土壤侵蚀发生发展机理、空间分布特征和规律以及制定科学的土壤侵蚀防治对策提供依据。

1 冻融侵蚀与冻融作用所谓冻融侵蚀是指在多年冻土地区，土体或岩石风化体中的水分反复冻融而使土体和风化体不断冻胀、破裂、消融、流变而发生蠕动、移动的现象[4]。

隧道衬砌混凝土抗渗抗冻性能研究进展【摘要】隧道是现代交通运输建设中重要的组成部分，隧道衬砌混凝土的抗渗抗冻性能关系着隧道的使用寿命和安全性。

本文通过对隧道衬砌混凝土的抗渗性能和抗冻性能进行研究，探讨了混凝土在不同条件下的抗渗和抗冻情况。

研究发现，添加适量的掺和料和提高混凝土的密实性可以提高混凝土的抗渗性能；在低温条件下，合理的混凝土配合比和施工工艺对提高混凝土的抗冻性能具有重要作用。

混凝土抗渗抗冻性能研究仍存在一些关键问题，如持久性和耐久性问题需要进一步深入研究。

未来的研究应该聚焦于通过完善混凝土配方和改进施工工艺，提高混凝土的整体性能，从而延长隧道衬砌混凝土的使用寿命。

【关键词】隧道、衬砌、混凝土、抗渗性能、抗冻性能、研究进展、关键问题、未来展望1. 引言1.1 研究背景隧道在现代交通建设中起着至关重要的作用，隧道衬砌混凝土作为隧道结构的重要组成部分，其抗渗抗冻性能直接影响着隧道的使用寿命和安全性。

随着隧道建设规模的不断扩大和技术的不断发展，对隧道衬砌混凝土的性能要求也越来越高。

隧道衬砌混凝土在实际使用中常常受到地下水的侵蚀和冻融循环的影响，因此其抗渗抗冻性能成为当前研究的热点之一。

如何提高隧道衬砌混凝土的抗渗抗冻性能，延长其使用寿命，成为工程技术领域亟待解决的问题。

为了更好地研究隧道衬砌混凝土的抗渗抗冻性能，我们需要深入了解其研究背景，明确相关问题的实际意义和工程应用的重要性。

本文将从研究背景和研究意义两个方面进行探讨，为混凝土抗渗抗冻性能研究奠定基础。

1.2 研究意义隧道衬砌混凝土抗渗抗冻性能研究具有重要的研究意义。

随着城市地下空间的开发和利用不断深入，隧道工程在城市交通建设中起着至关重要的作用。

隧道衬砌混凝土作为隧道结构的重要组成部分，其抗渗抗冻性能直接关系到隧道的使用寿命和安全性。

隧道工程环境复杂，一旦混凝土出现抗渗抗冻性能问题，将直接影响隧道的正常运行，甚至引发严重事故。

对隧道衬砌混凝土抗渗抗冻性能进行深入研究具有重要的现实意义和科学价值。

第37卷第4期娃酸盐通报V o l.37N o.4 2018年 4月________________________BULLETIN OF TH E CH INESE C ER AM IC SO CIETY______________________________A p r il,2018基于环境与荷载因素的水泥混凝土硫酸盐侵蚀研究进展刘芳\尤占平U2,刘状壮1(1.长安大学公路学院，西安710064;2.密西根理工大学土木与环境工程系，霍顿49931)摘要:硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性研究的热点之一。

结构混凝土在实际服役过程中，常常遭受多变的环境与荷载 因素的影响，使得结构混凝土硫酸盐侵蚀机理更加复杂。

总结了考虑环境因素的硫酸盐侵蚀、荷载因素的硫酸盐 侵蚀以及环境与荷载因素耦合作用下硫酸盐侵蚀的研究成果，指出了其研究中存在的不足。

考虑实际结构混凝土 服役的情况，为今后的研究提出了一些建议。

关键词:硫酸盐侵蚀；干湿循环；冻融循环；弯曲荷载；碳化中图分类号：T U528 文献标识码:A文章编号:1001-1625(2018)04-1240-09Study on Sulfate Corrosion of Concrete Basedon Environmental and Loading FactorsLIU Fang1, YOU Zhan-ping1，2 ,LIU Zhuang-zhuang1(1. School of Highway, Chang an University, Xian 710064, China ；2. Department of Civil andEnvironmental Engineering, Michigan Technological University, Houghton 49931 ,USA)Abstract ： Sulfate erosion is one of hot topics in the study of concrete durability. Structural concrete often suffers from the influence of varying loading and environmental factors in service life, which made the mechanism of sulfate erosion complicated. The research results of sulfate erosion considering environmental factors, loading factors, environmental and loading factors simultaneously were summarized, where the pros and cons of existing research effort are reported. Some suggestions are provided considering actual structural concrete in service.Key words ：sulfate erosion ；drying-wetting cycle ；freezing-thawing cycle ；flexural loading ；carbonization1引言硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性研究的重要组成部分。

第26卷 第6期Vo l 126 No 16材 料 科 学 与 工 程 学 报Jo urnal o f Mater ials Science &Eng ineer ing总第116期Dec.2008文章编号:1673-2812(2008)06-0990-05混凝土冻融循环破坏研究进展张士萍,邓 敏,唐明述(南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京 210016)=摘 要> 本文对目前混凝土冻融破坏研究新进展进行了全面综述,介绍了已有的关于冻融破坏机理的几种假说,并且对静水压理论和渗透压理论的适用条件以及合理性提出了质疑。

同时论述了孔结构、饱水度、含气量和环境条件对冻融破坏的影响,国内外冻融循环试验方法和判据以及预防冻融破坏的措施。

=关键词> 混凝土;冻融循环;机理中图分类号:T U 528 文献标识码:AAdvance in Research on Damagement of ConcreteDue to Freeze -thaw CyclesZHANG Sh -i ping,DENG Min,TANG Ming -shu(College of Materials Science and Engineering,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,C hina)=Abstract > T he advance in research on damag ement o f co ncr ete caused by freeze -thaw cycles is reviewed.T he ex isting hy po theses fo r deter io ratio n of concrete due to fr eeze -thaw cycles is discussed,and ther e is do ubt on the applicability andratio nalit y of hydraulic pressur e and osmo tic pressur e.T he effect o f pore st ruct ur e,w ater satur ation,air -entr aining and env iro nmental co nditions o n f reeze -thaw damag ement,the testing methods and cr iteria fo r fr eeze -thaw cycles and prev entiv e measures ar e also present ed.=Key words > concrete;f reeze -thaw cycles;mechanism收稿日期:2007-11-14;修订日期:2008-03-03作者简介:张士萍(1982-),女,江苏南京人,博士研究生,从事水泥混凝土耐久性方面的研究。