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在我国西北地区,由于水资源与人口分布不匹配,需要修建大量的引调水工程来调度水量。但在西北盐渍干寒地区恶劣的侵蚀环境下,混凝土工程的耐久性在服役过程中会受到影响,而水工隧洞作为引调水工程不可或缺的一部分,保证隧洞衬砌混凝土健康运营显得至关重要。为此,本文通过调查服役环境,总结出该地区隧洞衬砌混凝土主要受到的侵蚀破坏因素为干湿、冻融以及盐类侵蚀,并确定了侵蚀离子,利用理论分析总结了各个侵蚀因素的破坏特性。模拟西北盐渍干寒地区恶劣的环境条件设计三种不同的侵蚀环境(分别为干湿+冻融、干湿+冻融+5%Na2SO4溶液、干湿+冻融+5%复盐溶液)进行室内加速实验,考虑掺加不同掺量的粉煤灰、聚丙烯纤维以及是否涂抹聚脲涂层构成八种不同改性混凝土。分析不同侵蚀环境下改性混凝土的质量损失率、抗压强度损失率以及相对动弹性模量,得到室内加速试验混凝土劣化规律,用全阶时间幂灰色预测模型确定混凝土室内加速试验寿命,并通过经济分析法确定性价比最高的改性混凝土,来提高该地区隧洞衬砌混凝土的耐久性。本文的研究旨在为西北盐渍干寒地区隧洞衬砌的设计施工以及后期运营维护提供一定的理论基础。总结研究成果并得到结论如下:(1)在只有干湿和冻融破坏的情况下,掺加15%粉煤灰可以提高衬砌混凝土的整体性能;但在盐侵、干湿及冻融共同作用下,掺加粉煤灰混凝土性能变差。掺入0.9kg/m3的聚丙烯纤维可以有效提高混凝土的密实度,增加水及盐离子的渗透阻力,增强抵抗干湿、冻融以及盐类侵蚀的作用。(2)通过对涂抹聚脲涂层的三种不同改性混凝土分析发现:在清水中,掺加30%粉煤灰并涂抹聚脲涂层试验组性能最好;在盐溶液作用下,掺加0.9kg/m3聚丙烯纤维并涂抹聚脲涂层试验组性能最好。涂抹聚脲涂层混凝土前期的破坏主要取决于聚脲涂层的耐久性,由试验发现聚脲涂层在不同的侵蚀溶液中,耐久性由好到差分别是:清水、5%Na2SO4溶液、5%复盐溶液;而对于未涂抹聚脲涂层混凝土,在不同的侵蚀溶液中,耐久性由好到差分别为:清水、5%复盐溶液、5%Na2SO4溶液。(3)文中利用全阶时间幂灰色预测模型自适应的特点,选取不同模型对应的最优结构形式对八次大循环后未达到破坏的试验组室内加速试验寿命进行预测,实现了对不同改性混凝土未来变化趋势的预测。(4)通过对八种不同改性混凝土在三种不同侵蚀溶液下的价值进行分析,发现在清水、5%Na2SO4溶液及5%复盐溶液中价值系数最高的试验组分别为:ANF3、BNJ3、CNJ3,均为涂抹聚脲涂层混凝土,但涂抹聚脲涂层会增加后期工程量,为减小工程量,可以选用价值系数高于不掺加外加剂试验组的其他试验组。在仅受到干湿和冻融作用时,可以选择在混凝土内部掺加15%粉煤灰或掺加0.9kg/m3聚丙烯纤维;在受到干湿、冻融以及盐侵作用下,可以在混凝土内部掺加0.9kg/m3聚丙烯纤维,对于工程质量要求高的盐渍干寒地区,建议前期先在混凝土内部掺加0.9kg/m3聚丙烯纤维,在后期运行维护的时候,对于侵蚀较为严重的地方处理后涂抹聚脲涂层进行防护,这样既可以提高混凝土耐久性,还可以达到经济的效果。