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我国桥梁结构混凝土出现耐久性破坏较严重的一般是西部盐湖区和北方沿海寒冷区的盐冻环境,而盐冻水域盐分主要为氯盐和硫酸盐。本文以C50混凝土为研究对象,设计不同规格混凝土试件的三因素腐蚀正交试验,将腐蚀因素中的冻融循环分为100、200、300次,氯离子浓度分为2%、3.5%、5%,硫酸根离子浓度分为3%、5%、7%。通过混凝土棱柱体和立方体试件腐蚀试验后,用极差分析、方差分析和回归分析等方法对试验结果进行研究,获得混凝土相关耐久性指标的变化特征和损伤规律。研究发现:腐蚀试验后以相对动弹性模量作为混凝土棱柱体试件损伤指标时,硫酸根离子对混凝土影响最严重,在2%NaCl和3%Na2SO4混合溶液中冻融100次时混凝土相对动弹性模量最小;以质量变化率为混凝土损伤指标时,硫酸根离子对混凝土影响最严重,在3.5%NaCl和5%Na2SO4混合溶液中冻融100次时混凝土试件质量增加最多,在2%NaCl和7%Na2SO4混合溶液中冻融300次时混凝土试件质量损失最大;混凝土密度增大后其超声波波速随之增大。腐蚀后各试件损伤层厚度均未达到钢筋混凝土的最小混凝土保护层厚度30mm,在2%NaCl和5%Na2SO4混合溶液中冻融200次时混凝土损伤层厚度最大,为27.29mm。氯离子对混凝土超声波波速和损伤层厚度影响最严重,冻融对混凝土试件抗折强度影响最严重。混凝土超声波波速与其抗折强度正相关,与损伤层厚度负相关。高浓度盐溶液和高冻融循环次数均会对混凝土抗压强度产生严重损伤。腐蚀因素对混凝土立方体抗压强度的影响排序为冻融、氯离子、硫酸根离子。以立方体抗压强度为损伤指标时,在5%NaCl和5%Na2SO4混合溶液中冻融300次时混凝土抗压强度降低最多,在2%NaCl和3%Na2SO4混合溶液中冻融100次时混凝土抗压强度增大最多。方差分析知冻融、氯离子对混凝土立方体抗压强度影响较显著,且冻融的显著程度大于氯离子的;以混凝土棱柱体轴心抗压强度为损伤指标时,只冻融的环境下损伤最严重,其次是3.5%NaCl溶液的盐冻腐蚀;硫酸盐和氯盐同时存在或溶液中离子浓度超过一定界限时,混凝土损伤程度较冻融和氯盐盐冻要小,并不随离子浓度增大而损伤加重。同时,本文在试验分析数据的基础上建立了混凝土立方体抗压强度等指标随腐蚀因素水平变化的损伤演化方程。通过棱柱体的特定腐蚀试验,依据损伤理论定义了混凝土损伤度,联合试件的应力应变关系建立了混凝土不同腐蚀环境下的损伤本构模型。研究结果可为工程实践和检测养护等提供参考。