摘要：為了讓堿激發(fā)粉煤灰混凝土在工程中應(yīng)用更為廣泛，研究了堿性激發(fā)劑對粉煤灰混凝土耐久性的影響，以及堿激發(fā)粉煤灰混凝土在不同飽和度（30%，60%，100%）與不同硫酸鹽溶液濃度（0%，5%，10%）耦合作用下的耐久性變化。從堿激發(fā)粉煤灰混凝土的外觀損傷、質(zhì)量損失、抗壓強(qiáng)度損失、動(dòng)彈性模量損失方面來評價(jià)試件損傷情況，并結(jié)合電子顯微掃描技術(shù)分析試件在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下的損傷機(jī)理。結(jié)果表明：100%飽和度的試件在濃度10%的硫酸鈉溶液中抗凍性最差；堿激發(fā)粉煤灰混凝土的抗壓強(qiáng)度損失和動(dòng)彈性模量損失呈現(xiàn)為平穩(wěn)下降和加速下降兩個(gè)階段；非飽和試件的劣化程度隨試件飽和度降低而減少，因此非飽和條件下耐久性更好。最后通過理論分析和室內(nèi)試驗(yàn)建立了精度較高的不同飽和度堿激發(fā)粉煤灰混凝土在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下的損傷模型。

關(guān) 鍵 詞：堿激發(fā)粉煤灰混凝土； 耐久性； 飽和度； 凍融循環(huán)； 硫酸鹽侵蝕

中圖法分類號： TU528 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.02.029

0 引 言

粉煤灰是火力發(fā)電的一種附屬產(chǎn)物，粉煤灰的存在嚴(yán)重污染了生態(tài)環(huán)境，帶來了一系列的環(huán)境問題。與此同時(shí)粉煤灰又是一種材料資源，可以作為膠凝材料取代一部分水泥，并且提高混凝土的和易性與耐久性［1-2］。粉煤灰有著特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)，常用于制備混凝土填料、地聚物以及替代一定量的水泥等［3-4］。實(shí)際工程應(yīng)用中，由于粉煤灰的活性較低，影響了其實(shí)際使用。與普通的硅酸鹽混凝土相比，堿激發(fā)粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度更高［5］、耐高溫［6-7］和耐腐蝕性更強(qiáng)［8-10］，因此它屬于一種新興的綠色膠凝材料［11］。劉飛鵬等［12］研究了摻入不同堿激發(fā)劑的粉煤灰-水泥試塊的力學(xué)性質(zhì)，并測定在不同堿摻量下試塊的膠砂強(qiáng)度，研究結(jié)果表明不同齡期粉煤灰的最佳CaO摻量基本一致，均為粉煤灰質(zhì)量的8%。

目前國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于單一因素侵蝕對混凝土耐久性的影響研究較多，研究結(jié)果中很多經(jīng)驗(yàn)公式以及相關(guān)性結(jié)論形成了公認(rèn)的體系。然而在現(xiàn)實(shí)工況中，混凝土構(gòu)件往往會(huì)受到多因素耦合侵蝕，其中凍融循環(huán)和硫酸鹽侵蝕是引起混凝土老化的主要因素。肖前慧等［13］研究了再生骨料混凝土在凍融循環(huán)和硫酸鹽環(huán)境耦合作用下的物理力學(xué)性能變化，并對再生骨料混凝土的微觀結(jié)構(gòu)和反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行了分析；蔣科等［14］研究了氯鹽環(huán)境對混凝土凍融破壞的影響；Su等［15］研究了經(jīng)過碳化處理后的水泥砂漿在凍融硫酸鹽侵蝕下耐久性的改善情況。上述學(xué)者的研究都是基于試件在100%飽和度情況下所得出的試驗(yàn)結(jié)果，但水工建筑是應(yīng)用在水環(huán)境中的混凝土構(gòu)件，所在環(huán)境決定了其常常表現(xiàn)出不同的飽和度。而混凝土在不同的飽和度條件下，所表現(xiàn)出的力學(xué)性能和耐久性也有所差異。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）是一種模仿人類大腦處理信息的系統(tǒng)［16-17］。ANN方法相對于傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法而言，具有更簡單、更直觀的特點(diǎn)，特別是在多元非線性關(guān)系的建立上［18-19］。目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)越來越多地應(yīng)用到混凝土的相關(guān)研究中。基于此，本文研究了不同飽和度堿激發(fā)粉煤灰混凝土在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下的質(zhì)量變化、相對動(dòng)態(tài)彈性模量變化和抗壓強(qiáng)度損失；同時(shí)結(jié)合微觀電鏡掃描技術(shù)對侵蝕機(jī)理展開研究。最后基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了在硫酸鹽侵蝕和凍融循環(huán)共同作用下的損傷模型，以為堿激發(fā)粉煤灰混凝土的耐久性預(yù)測提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料及設(shè)計(jì)指標(biāo)

本次室內(nèi)試驗(yàn)采用的是PO42.5硅酸鹽水泥，其物理性能及指標(biāo)如表1所列；粉煤灰采用Ⅱ級粉煤灰，其檢測報(bào)告如表2所列；堿性激發(fā)劑采用生石灰，其檢測報(bào)告如表3所列。細(xì)骨料采用細(xì)度模數(shù)1.93、表觀密度為2 668 kg/m3的細(xì)河砂。粗骨料采用5～20 mm連續(xù)級配的天然花崗巖碎石，其表觀密度為2 740 kg/m3，堆積密度為1 520 kg/m 飽和面干吸水率為0.6%；水均為室內(nèi)自來水；混凝土塌落度為18 cm。

1.2 試驗(yàn)配合比

本次試驗(yàn)水灰比為0.5，粉煤灰摻量為15%，堿性激發(fā)劑為生石灰，根據(jù)粉煤灰的比例外摻，最佳摻量8%［12］，所用配合比如表4所列。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試件養(yǎng)護(hù)28 d后取出，用鼓風(fēng)烘干機(jī)烘干，然后將烘干的試樣全浸泡在濃度為0，5%，10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的Na2SO4溶液中，浸泡時(shí)間按試樣飽和度為30%，60%，100%控制（飽和度為30%的試件需浸泡120 min、60%的為270 min、100%的為720 min），其中無堿性激發(fā)劑的對照組（Z0）飽和度控制為100%，試樣的編號及分組如表5所列。不同飽和度的試樣經(jīng)過Na2SO4溶液浸泡后采用3層防水袋包裹嚴(yán)實(shí)，如圖1所示，然后再進(jìn)行凍融試驗(yàn)，按50次凍融循環(huán)為一個(gè)試驗(yàn)組，取樣觀察分析試樣表觀特征、測定試樣的質(zhì)量、動(dòng)彈性模量和抗壓強(qiáng)度，共做了6個(gè)試驗(yàn)組，最后一組凍融循環(huán)為300次。

1.4 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)所制備的試樣尺寸為100 mm×100 mm×100 mm和100 mm×100 mm×400 mm，其中立方體試樣用于抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，長方體試樣用于質(zhì)量損失和相對動(dòng)彈性模量的測定。試樣在自然養(yǎng)護(hù)24 h后脫模，脫模后送入溫度為（20±3）℃和相對濕度為90%以上的混凝土養(yǎng)護(hù)室進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

混凝土快速凍融試驗(yàn)采用KDR-V9混凝土快速凍融試驗(yàn)機(jī)，動(dòng)彈性模量測定試驗(yàn)使用DT-W18動(dòng)彈模量測定儀，遵照GB/T 50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的試驗(yàn)方法測試；采用YAW-3000微機(jī)控制電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；試樣的質(zhì)量采用HY-809C電子秤進(jìn)行稱重。

1.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

ANN模型由輸入層、隱藏層和輸出層組成，其中輸入層和輸出層之間存在多層隱藏層，可以幫助解決復(fù)雜問題。神經(jīng)元中的數(shù)學(xué)運(yùn)算在隱藏層和輸出層中進(jìn)行。

目前常用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）、決策樹（DT）、支持向量機(jī)（SVM）、基因工程編程（GEP）和隨機(jī)森林（RF）等機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)去解決各領(lǐng)域的預(yù)測問題。支持向量機(jī)擁有比較好的泛化能力并且能夠得到最佳的全局最優(yōu)解，是一種能夠更好地處理非線性回歸問題的方法。因此本文采用支持向量機(jī)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立混凝土耐久性模型。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 試件外觀形態(tài)

在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下，對第6個(gè)試驗(yàn)組的試件進(jìn)行外觀檢測，如圖2所示。從圖中可以看出：試樣Y0S30、Y0S60、Y0S100表面未出現(xiàn)明顯的侵蝕現(xiàn)象，其中Y0S100組表面出現(xiàn)了細(xì)小的裂縫，這是凍脹應(yīng)力破壞的效果；Y5S30、Y5S60、Y5S100組試件表面出現(xiàn)了小凹坑和麻面的情況，尤其Y5S100組情況最明顯，但這3組試件表面均未出現(xiàn)明顯的表面剝落和骨料外露的情況；Y10S30、Y10S60、Y10S100組試件表面凹坑和麻面的情況更加嚴(yán)重，表面還出現(xiàn)了砂漿剝落和骨料外露的情況，其中Y10S100組最為嚴(yán)重；而沒摻堿性激發(fā)劑的對照組Z0Y0S100、Z0Y5S100、Z0Y10S100相比于堿激發(fā)粉煤灰混凝土試件，外觀損傷更為嚴(yán)重。隨著硫酸鹽濃度的增加和試件飽和度的增加，試件的外觀損傷越來越嚴(yán)重。

2.2 質(zhì)量損失

從圖2中可以看出試件在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下，試件表面出現(xiàn)了蜂窩狀的孔洞和骨料外露的情況，這直接導(dǎo)致了試件質(zhì)量變化。圖3顯示經(jīng)歷300次凍融循環(huán)后，不同飽和度的堿激發(fā)粉煤灰混凝土試件以及100%飽和度的對照組（Z0Y0S100、Z0Y5S100、Z0Y10S100）在不同濃度Na2SO4溶液中的質(zhì)量損失率。由圖3可以看出：在不同濃度的Na2SO4溶液中，飽和度為100%的堿激發(fā)粉煤灰混凝土試件質(zhì)量損失率最大，30%飽和度的試件質(zhì)量損失率最小。100%飽和度的第六組試件在濃度為0，5%，10%的Na2SO4溶液中質(zhì)量損失率分別為1.52%，1.28%，2.30%。對照組Z0Y0S100、Z0Y5S100、Z0Y10S100質(zhì)量損失率分別為1.79%，1.40%，2.09%，其中Z0Y0S100相比于Y0S100、Z0Y5S100相比于Y5S100質(zhì)量損失率分別增加了17.8%和9.3%，而Z0Y10S100相比于Y10S100質(zhì)量損失率卻降低了9.1%。如圖3（c）所示，前4個(gè)試驗(yàn)組Z0Y10S100組較Y10S100組質(zhì)量損失率較大，第4個(gè)試驗(yàn)組后質(zhì)量損失率較小。這是因?yàn)樘砑恿藟A性激發(fā)劑的粉煤灰試件其密實(shí)度較好，前期侵蝕造成的影響較小。而當(dāng)氫氧化鈣存在時(shí)，粉煤灰顆粒中的活性氧化鋁可與石膏發(fā)生反應(yīng)并生成水化硫鋁酸鈣，此反應(yīng)過程中會(huì)消耗較多的鋁離子，但是水化反應(yīng)會(huì)因此得到加速。

隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，Y10S100試驗(yàn)組生成的膨脹性物質(zhì)較多，這直接造成了質(zhì)量損失率的快速增加。

圖4表示的是100%飽和度的試件經(jīng)過300次凍融循環(huán)后在不同濃度Na2SO4溶液中的質(zhì)量損失率，此時(shí)試件在10%Na2SO4溶液中的質(zhì)量損失率最大，在5%Na2SO4溶液中質(zhì)量損失率最小，說明高濃度的Na2SO4溶液對試件的表面侵蝕比較嚴(yán)重，這也能從圖2試件外觀形態(tài)體現(xiàn)出來。

2.3 動(dòng)彈性模量損失

動(dòng)彈性模量是評價(jià)混凝土耐久性比較常用的一個(gè)評價(jià)指標(biāo)，它反映了混凝土的內(nèi)部密實(shí)情況。圖5表現(xiàn)的是各個(gè)試驗(yàn)組的動(dòng)彈性模量損失情況。100%飽和度試件相比于其他飽和度試件的動(dòng)彈性模量下降較快，這是由于凍脹應(yīng)力較大導(dǎo)致的結(jié)果。第6個(gè)試驗(yàn)組中，100%飽和度堿激發(fā)粉煤灰混凝土在濃度為0，5%，10%的Na2SO4溶液中動(dòng)彈性模量損失率分別為25%，31%，29%；60%飽和度的試件分別為21%，25%，24%；30%飽和度的試件分別為17%，20%，22%，由此可見飽和度越大，劣化程度越嚴(yán)重。而對照組Z0Y0S100、Z0Y5S100、Z0Y10S100的動(dòng)彈性模量損失率分別為29%，35%，31%?？梢钥闯?，堿激發(fā)粉煤灰混凝土在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下相對動(dòng)彈性模量呈現(xiàn)出緩慢下降和加速下降兩個(gè)階段。

2.4 抗壓強(qiáng)度損失

圖6表現(xiàn)的是不同組別的試件抗壓強(qiáng)度的變化規(guī)律。從圖中可以看出：在前期的試驗(yàn)組中，不同飽和度的試件抗壓強(qiáng)度損失率相差不大，在第4個(gè)試驗(yàn)組時(shí)區(qū)分度較大。在第6個(gè)試驗(yàn)組中，100%飽和度的堿激發(fā)粉煤灰混凝土試件在濃度為0，5%，10%Na2SO4溶液中的抗壓強(qiáng)度損失率分別為28.5%，19.2%，41.2%；第6個(gè)試驗(yàn)組中，對照組Z0Y0S100、Z0Y5S100、Z0Y10S100的抗壓強(qiáng)度損失率為34.6%，26.5%，42.5%，其中Z0Y0S100相比于Y0S100、Z0Y5S100相比于Y5S100試驗(yàn)組抗壓強(qiáng)度損失率分別提高了21.4%和38.0%，而Z0Y10S100和Y10S100試驗(yàn)組差別不大?？梢钥闯?，堿激發(fā)粉煤灰混凝土在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下抗壓強(qiáng)度損失率的變化趨勢與相對動(dòng)彈性模量相似，也呈現(xiàn)出緩慢下降和加速下降兩個(gè)階段。

圖7顯示的是堿激發(fā)粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度損失和相對動(dòng)彈性模量變化之間的關(guān)系。從圖7中可以看到，隨著動(dòng)彈性模量的減少，抗壓強(qiáng)度也隨之降低，由此看來兩者的相關(guān)性較高。其中第6個(gè)試驗(yàn)組中Y5S100動(dòng)彈性模量減少了31%，而抗壓強(qiáng)度只損失了19.2%。究其原因是試件在濃度為5%Na2SO4溶液中內(nèi)部的損傷程度較低，此時(shí)堿激發(fā)粉煤灰混凝土的破壞主要是凍融破壞，而凍融破壞主要集中在試件的表面，試件表面的損傷對動(dòng)彈性模量的影響較大，試件的內(nèi)部損傷對抗壓強(qiáng)度的影響較大［20］。

2.5 微觀結(jié)構(gòu)分析

為了更加深入地探究堿激發(fā)粉煤灰混凝土在凍融循環(huán)-硫酸鹽蝕耦合作用下的劣化機(jī)理，對不同試驗(yàn)組的試件進(jìn)行了微觀產(chǎn)物和微觀結(jié)構(gòu)掃描試驗(yàn)。圖8（a）為第2個(gè)試驗(yàn)組試件的微觀形態(tài)，從圖中可以清楚地看到試件在前期試驗(yàn)組中出現(xiàn)了明顯的侵蝕痕跡和一些細(xì)小的縫隙、氣孔。圖8（b）為第3個(gè)試驗(yàn)組試件的微觀形態(tài)，可以看到有針狀晶體的生成且結(jié)晶度比較好。圖8（c）和圖8（d）分別為第5個(gè)和第6個(gè)試驗(yàn)組試件的微觀形態(tài)，與圖8（b）相比，在試件的界面破壞處出現(xiàn)了更多的針狀晶體并形成了晶體組。分別對第3個(gè)試驗(yàn)組和第6個(gè)試驗(yàn)組生成的針狀晶體進(jìn)行EDS能譜分析，結(jié)果如圖9所示。從圖9（a）可以看出，第3個(gè)試驗(yàn)組生成的針狀晶體主要組成元素為Al、Si、S、Ca和O等，由此來看，此時(shí)產(chǎn)物針狀晶體主要為鈣釩石。而圖9（b）中顯示第6個(gè)試驗(yàn)組生成的針狀晶體的主要組成元素為S、CaO、C、O，表明此時(shí)的針狀晶體為石膏。

從這些微觀圖中還可以看出，堿激發(fā)粉煤灰混凝土在前幾個(gè)試驗(yàn)組的細(xì)微損傷主要集中在試件表面。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，在第3個(gè)試驗(yàn)組后，試件內(nèi)部的破壞界面處觀察到了鈣礬石晶體的生成，鈣釩石晶體的生成促進(jìn)了裂縫的發(fā)展，凍融循環(huán)也會(huì)加速微裂縫的發(fā)展，這促進(jìn)了SO42-進(jìn)入試件的內(nèi)部并提高了內(nèi)部的離子濃度，生成了更多的鈣釩石晶體簇。

圖10為堿激發(fā)粉煤灰混凝土在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下不同時(shí)期的界面縫隙發(fā)展過程。從圖中可以清楚地看到，試件的裂縫發(fā)育是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。試件在初始狀態(tài)下存在著細(xì)小的裂縫，這些細(xì)小的裂縫在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下逐漸發(fā)生變化：一開始針狀晶體容易在微孔隙上形成，在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下內(nèi)部孔隙逐漸增大，針狀晶體逐漸在孔隙處生成，裂紋隨著膨脹性物質(zhì)的生成而出現(xiàn)，如圖10（b）所示；隨著膨脹性物質(zhì)的積累和凍融循環(huán)的作用裂縫進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大，并伴有裂縫貫通的跡象，如圖10（c）所示；最后隨著堿激發(fā)粉煤灰混凝土的劣化程度加劇，內(nèi)部的裂縫不斷地?cái)U(kuò)大增加并開始相互貫通連接，如圖10（d）所示。

2.6 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測

本文利用支持向量機(jī)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對不同飽和度堿激發(fā)粉煤灰混凝土在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下耐久性指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測估算。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層包括7個(gè)因素，分別為水灰比、粉煤灰用量、水泥用量、生石灰摻量、試件飽和度、Na2SO4溶液濃度、試驗(yàn)組組數(shù)；輸出層包括3個(gè)因素，分別為質(zhì)量損失率、相對動(dòng)彈性模量和抗壓強(qiáng)度損失率。圖11～13分別為支持向量機(jī)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的質(zhì)量損失率、相對動(dòng)彈性模量損失率和抗壓強(qiáng)度損失率測試集預(yù)測值和實(shí)測值的誤差分析圖。其中測試集質(zhì)量損失率、相對動(dòng)彈性模量損失率和抗壓強(qiáng)度損失率的R2（回歸值）分別為0.994 85，0.996 77，0.992 59。

3 結(jié) 論

通過對堿激發(fā)粉煤灰混凝土在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下相關(guān)性能指標(biāo)進(jìn)行分析，得出了以下結(jié)論。

（1） 堿性激發(fā)劑的加入提高了粉煤灰混凝土的耐久性，符合相關(guān)規(guī)范要求，能夠在工程實(shí)際中應(yīng)用。

（2） 對目標(biāo)組數(shù)的試件進(jìn)行外觀檢測，發(fā)現(xiàn)硫酸鹽濃度越高，表面腐蝕情況越嚴(yán)重，對不同飽和度的試件而言，在經(jīng)歷一定凍融循環(huán)次數(shù)后，飽和度越大的試件表面損傷情況越嚴(yán)重。

（3） 相對動(dòng)彈性模量和抗壓強(qiáng)度損失分為兩個(gè)階段：平穩(wěn)下降和加速下降階段。第4個(gè)試驗(yàn)組為一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，Y5S100試驗(yàn)組第6個(gè)試驗(yàn)組的彈性模量損失率達(dá)到31.0%；Y5S100試驗(yàn)組第6個(gè)試驗(yàn)組抗壓強(qiáng)度損失率為41.2%。

（4） 從電子顯微掃描圖（SEM）和能譜分析圖（EDS）可以看出，試件從第3個(gè)試驗(yàn)組開始生成了針狀晶體，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，針狀晶體生成量越來越多，并伴有裂縫的生成和發(fā)展，以及結(jié)構(gòu)的變動(dòng)。EDS顯示第3個(gè)試驗(yàn)組生成的針狀晶體為鈣釩石，第6個(gè)試驗(yàn)組的主要為石膏。試件的性能表現(xiàn)為質(zhì)量損失、相對動(dòng)彈性模量損失、抗壓強(qiáng)度損失。

（5） 基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用支持向量機(jī)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了不同飽和度堿激發(fā)粉煤灰混凝土在硫酸鹽侵蝕-凍融耦合作用下的損傷模型，結(jié)果表明質(zhì)量損失率、相對動(dòng)彈性模量、抗壓強(qiáng)度損失率的測試集回歸值都在0.99左右，具有很高的精準(zhǔn)度，預(yù)測值與實(shí)測值吻合度較高。

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（編輯：胡旭東）

Damage of alkali-doped fly ash concrete with different saturation under combined

action of sulfate erosion and freeze-thaw cycleSHAO Shanqing1，GONG Aimin1，WANG Fulai1，QU Baoli2

（1.College of Water Resources，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，China； 2.TQ Engineering Consultants Limited，Kunming 650201，China）

Abstract： In order to make alkali-activated fly ash concrete more widely used in engineering，the influence of alkaline activator on the durability of fly ash concrete was studied，and the durability of alkali-activated fly ash concrete in different saturation （ 30%，60%，100% ） and different sulfate solution concentration （ 0，5%，10% ） were studied.The damage of specimens was evaluated from the aspects of appearance damage，mass loss，compressive strength loss and dynamic elastic modulus loss of alkali-activated fly ash concrete，and the erosion damage mechanism of specimens under sulfate erosion and freeze-thaw cycle coupling was analyzed by electron microscopy scanning technology.The results showed that the frost resistance of the specimens in 100% saturation was the worst in the 10% sodium sulfate solution.The compressive strength loss and dynamic elastic modulus loss of alkali-activated fly ash concrete had two stages of steady decline and accelerated decline.The deterioration degree of unsaturated specimens decreased with the decrease of saturation，so the durability under unsaturated conditions was better.Through theoretical analysis and laboratory test，a damage model of alkali-activated fly ash concrete with different saturations under sulfate erosion and freeze-thaw cycle coupling was established.

Key words： alkali-activated fly ash concrete；durability；saturation；freeze-thaw cycle；sulfate erosion

收稿日期：2023-05-30；接受日期：2023-09-06

基金項(xiàng)目：云南省教育廳科學(xué)研究基金項(xiàng)目（2022Y286）

作者簡介：邵善慶，男，碩士研究生，主要從事水工材料的研究。E-mail：ssq87358764520@163.com

通信作者：龔愛民，男，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事水工新材料的研究。E-mail：13708457658@163.com