高掺粉煤灰桥梁混凝土中碳化-裂缝协同效应研究

冉英华

Urban and Rural Studies 2025 No.23

中铁二十四局集团江苏工程有限公司

10.12254/j.issn.2096-6539.2025.23.039

为探究高掺粉煤灰桥梁混凝土在服役过程中碳化与裂缝协同作用机制，本文开展了不同掺量粉煤灰混凝土的力学性能、水化热、抗裂与碳化行为试验，并辅以微观结构分析手段进行机制解析。通过设置0%、30%、50%、70%四种掺量梯度，系统测试了各组试件的强度演化、水化放热过程、裂缝发展特征及加速碳化深度。结果显示，适量粉煤灰可降低水化热峰值与早期开裂风险，但高掺量下Ca(OH)₂含量减少、界面孔隙率升高，使得抗碳化能力明显下降。结合扫描电镜（SEM）与XRD分析，揭示了C–S–H胶体碳化与界面劣化的协同路径，并量化裂缝存在对CO₂传输速率与碳化深度的放大效应。研究结果为高掺粉煤灰混凝土在桥梁耐久性设计中的掺量控制与裂缝防治提供了实验依据与微观支撑。

高掺粉煤灰；桥梁混凝土；碳化行为；裂缝演化；协同效应