温、湿交变和盐存在条件下混凝土体积变形分布特征

在温、湿交变和盐存在条件下的混凝土结构中，温度、湿度、盐离子分布是随时间和空间变化的物理量，从而引起混凝土材料的物理、化学性态和细观结构的非均匀变化，导致混凝土结构体产生明显的非一致体积变形。这种体积变形梯度的形成使混凝土结构中产生自身约束拉应力，加速了微裂缝的形成和扩展，因而对结构耐久性不利。本项目针对这种特殊环境下混凝土体积变形特征进行系统研究，主要考虑温度、湿度变化范围和变化频率、盐的种类对不同材料组份的混凝土体积变形分布特征的影响，并从微细观结构、物相组成和物理化学理论等方面探讨其发生机理和危害程度；利用有限元方法建立一种模拟此类环境下混凝土体积变形分布的数学方法；从而为优化结构设计和对实际结构的环境形为进行综合评价提供科学方法和理论依据。本研究的开展对于保证和提高我国西部、北部地区此类特殊环境下混凝土工程的耐久性和安全性具有重要的理论和实际意义 2100433B

湿轻盐土，属盐化潮土亚类氯化物潮壤土土属。主要分布在河南省濮阳、鹤壁、新乡、郑州、商丘、周口等地（市）黄泛冲积平原的背河洼地、槽形洼地和碟形洼地。面积５１．７万亩，其中耕地１５．９万亩。 2100433B

典型剖面

采自长垣县常村乡常村西偏北５００ｍ，背河洼地．海拔６１．５ｍ。母质为河流冲积物。地下水位２ｍ。年均温１３．６℃，年降水量６４４．５ｍｍ，年蒸发量１８４８ｍｍ，＞＝１０℃积温４５７７．４℃，无霜期  ２０８天。种植小麦、玉米． Ａ１１ｚ层：０一２０ｃｍ，灰黄色（湿，２．５Ｙ７／２），砂质粘壤土，粒状结构，散，根多，地表有盐霜，石灰反应强，ｐＨ８．５。 Ａ１２层：２０一２８ｃｍ，灰黄色（湿，２．５Ｙ７／２），粘壤土，块状结构，紧，根多，石灰反应强，ｐＨ８．１。 Ｃ层：２８一５５ｃｍ，浊黄色（湿，２．５Ｙ６／３），粘壤土，块状结构，较紧，根较多，石灰反应强，ＰＨ８．４。 Ｃｕ层：５５一１００ｃｍ，淡黄色（温，２．５Ｙ７／３），砂质壤土，小块状结构，较紧，根少，有铁锈斑，石灰反应强，ｐＨ８．３。

在应力作用下，岩石中的微观和宏观结构的滑移、位错、形变都遵循随时间而变化的规律，因此岩石是一种流变体。岩石流变主要包括两个内容，即蠕变和松弛。在恒定的应力作用下，岩石的变形随时间不断增长的现象称为蠕变。在恒定的应变条件下，岩石中的应力随时间而减少的现象称为松弛。在外力超过一定的强度（即长期强度）以后，岩体会丧失稳定性，因此工程上必须研究建筑物的长期稳定性。目前，国内外很重视对岩石的流变研究。

岩石扩容是指在偏应力作用下，当应力达到某一定值时，岩石的体积不但不缩小反而增大的一种力学现象。例如在地震前，震中附近地壳表面的岩体发生膨胀，就是一种扩容现象。另外,在膨胀岩中开挖地下工程时,围岩向内移动和产生破坏就是由于岩石的吸水膨胀和在偏应力作用下产生扩容的综合作用造成的。近年来，扩容已成为岩石力学研究的主要课题。