高孔隙水压力环境下混凝土细观孔隙特征研究

摘要

【目的】研究高水压力环境下混凝土内部孔隙结构的变化特征,揭示混凝土经高压水力劈裂损伤的微观机理。【方法】将混凝土试件于105℃下恒温持续干燥115.5 h直至试件达到干燥状态,待试件自然冷却后,利用恒定水压加载系统对干燥后的混凝土在不同高孔隙水压力(0,1,2,3 MPa)下进行加载,采用X-ray CT扫描仪对试件进行扫描,基于VG Studio MAX 2.2分析平台模拟三维重构后分析其内部孔隙的个数、直径、体积、球度及离散性。【结果】各组试件面层孔隙率的离散性随高孔隙水压力的增加而降低;与高孔隙水压力作用前相比,作用后试件的孔隙率提高,其中1,2,3 MPa水压力下试件的孔隙率较作用前分别增加了2.79%,8.38%,23.46%;高孔隙水压力作用后的孔隙数较作用前均有所增加,但孔隙数随水压力增大呈先升后降的趋势,2 MPa水压力下的孔隙数最多,为69259个;不同大小的孔隙中以孔径≥0.5~<1.0 mm孔隙出现比例最大,在0,1,2,3 MPa水压力作用下试件该孔径孔隙数量分别占孔隙总数的52.28%,61.87%,62.03%和59.72%;在不同水压力下,孔隙球度随孔隙直径的增大呈现下降趋势。【结论】高孔隙水压力增大可使混凝土内部孔隙结构发生改变,孔隙总体积随之增大。