本发明涉及一种基于快速砂浆棒法的混凝土碱硅酸反应寿命预测方法。属于土木工程材料耐久性分析技术领域。方法包括以下步骤：步骤1在试验室分别进行40℃和80℃下的快速砂浆棒法试验，收集膨胀率试验数据，计算得出不同温度下反应速率常数和最终膨胀率；步骤2由不同温度下砂浆棒和棱柱体的反应速率常数得到活化能和指前因子；步骤3利用不同温度下的砂浆棒与棱柱体膨胀率转化公式，将80℃砂浆棒膨胀率转化为40℃棱柱体膨胀率；步骤4对比40℃下棱柱体潜伏时间和特征时间的判定范围，得出对应时间节点；步骤5将得到的40℃下的潜伏时间和特征时间，利用等效时间法完成对混凝土碱硅酸反应寿命预测。本发明能够预测混凝土结构碱集料反应寿命。
1.一种基于快速砂浆棒法的混凝土碱硅酸反应寿命预测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤： 步骤1在试验室分别进行40℃和80℃下的快速砂浆棒法试验，收集膨胀率试验数据，依据碱活性判定准则，对骨料碱活性进行判定，求得不同温度下反应速率常数kT和最终膨胀率ξu； 步骤2根据不温度下的反应速率常数kT，求得活化能Ea和指前因子A； 步骤3将80℃下砂浆棒法的膨胀率转化为不同温度下棱柱体法的膨胀率； 步骤4根据转化公式，求得40℃下棱柱体法对应的时间节点； 步骤5根据步骤4得到的时间节点，计算出在20℃下棱柱体法所对应的时间节点，得到混凝土在20℃下的碱硅酸反应寿命预测值； 所述步骤1中，求得不同温度下反应速率常数kT和最终膨胀率ξu具体为： 将膨胀率试验数据分别代入公式一， 式中：ξ2(t)为龄期t时-试件的膨胀率(％)，ξu为最终膨胀率(％)，kT为温度T时的反应速率常数(d-1)，t为试件在T温度下的养护时间(d)； 所述步骤2具体为， 将不温度下的反应速率常数kT代入公式二，求得活化能Ea和指前因子A； 式中：A和Ea为反应特性常数，A是指前因子，Ea是单位与RT相同的活化能，即J/mol；R是气体常数，取值为8.3145J/mol·K； 所述步骤3具体为： 将80℃下砂浆棒法的最终膨胀率ξu,M、活化能Ea和指前因子A代入公式三，求得80℃下砂浆棒法转化为不同温度下棱柱体法的膨胀率ξ2； 所述步骤4具体为： 所述时间节点包括τL和τc，分别为混凝土发生碱硅酸反应的潜伏时间和特征时间； 确定40℃下混凝土碱硅酸反应的破坏准则，为当相对动弹性模量下降到75％-90％之间时，其分别对应的潜伏时间和特征时间的结束点； 将相对动弹性模量数据和膨胀率进行拟合； 分别求出当相对动弹性模量下降到75％和90％对应的膨胀率； 得到对应的潜伏时间和特征时间内的膨胀率范围； 将潜伏时间和特征时间内的膨胀率范围值代入公式三，求出40℃下棱柱体法对应的潜伏时间和特征时间； 所述步骤5具体为： 将步骤4得到的时间节点分别代入公式四，计算出在20℃下棱柱体法所对应的时间节点， 式中，Tr为绝对温度，T为养护时间Δt内的平均温度，te为20℃下的τL或τc。
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