裂缝自愈合对超高性能水泥基材料氯离子传输的影响研究
发布时间：2021-07-06 20:28
超高性能水泥基复合材料（UHPC）具有高抗压强度、低渗透率和良好耐久性等优异性能。超高性能水泥基复合材料在力学性能方面已取得了大量研究成果。然而,对于其抗渗透性能如开裂后氯离子等有害离子在超高性能水泥基材料中的传输性能尚缺乏充足研究,尤其是对于裂缝在潮湿环境下自愈合后对抗渗透性能的影响研究。本文利用CEMHYD3D模型分析多种不同配合比、不同矿物掺合料情况下超高性能水泥基复合材料裂缝的自愈合程度,同时利用有限差分方法分析考虑自愈合情况的水分以及氯离子在超高性能水泥基复合材料中的传输,探讨了裂缝形态对开裂的超高性能水泥基复合材料物质传输的影响,并取得结论如下:首先,本文采用CEMHYD3D水化模型模拟水化过程。为利用CEMHYD3D模型模拟含有硅灰及粉煤灰的水泥基复合材料,首先对CEMHYD3D模型的相关系数进行一定修正。在水化28天后的水化微结构模型中预制不同宽度的裂缝（10μm,30μm,50μm）,并获得不同再水化时间各物质反应程度以及裂缝中的微结构,并分析各物质位置分布以及裂缝的自愈合程度。结果表明,矿物掺合料的掺加对裂缝的自愈合影响较小。当开裂水泥基材料在饱水状态下自愈合5个月...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤维表面的光学和SEM图像：（a）（b）纤维的腐蚀[6]
图 1-2 不同钢纤维掺量下的氯离子渗透深度[6]Chloride ions penetration into UHPC specimens with different fib表 1-1ASTM C 1202 库伦测试结果[9]Table 1-1 ASTM C 1202 Coulomb Test Result[9]Coulombs passede Age (days) No. Average StandarddeviationChpe28 3 18 1 N28 2 360 2 V 56 3 76 18 Nm 28 3 39 1 Nm 56 3 26 4 N 28 3 18 5 N护制度对混凝土结构的强度及耐久性能也存在较大影响
于研究氯离子的扩散系数以及氯离子的传输深度。表 1-2 裂缝宽度对传输性能影响Table 1-2 The effect of crack width for transport裂缝类型 裂缝宽度Djerbi et al.[14]劈裂裂缝 <30μm 30~80μm >80μm影响较小 随裂缝宽度增加影响增大 扩散系数为常数Ismail et al.[16,17]膨胀开裂 <55μm 55~200μm影响较小 明显影响MustaFA et al.[15]弯曲裂缝 <135μm >135μm增长缓慢 增长迅速Branko et al.[18]<21μm 21~55μm >55μm无影响 随着裂缝增大扩散系数增大 扩散系数为常数Audenaert etal.[19]弯曲裂缝 0~100μm 100~200μm随着裂缝增大扩散系数增大 扩散系数为常数
【参考文献】：
期刊论文
[1]非饱和硬化水泥浆氯离子扩散性能的数值模拟[J]. 高云,蒋金洋,吴凯. 建筑材料学报. 2016(06)
[2]基于Rietveld精修法的水泥熟料物相定量分析[J]. 王培铭,赵丕琪,刘贤萍. 建筑材料学报. 2015(04)
[3]开裂混凝土中水分传输过程的细观模型[J]. 王立成,鲍玖文. 建筑材料学报. 2014(06)
[4]XRD-Rietveld法用于水泥基材料物相的定量分析[J]. 李华,孙伟,刘加平. 混凝土. 2013(01)
[5]荷载与环境因素耦合作用下超高性能水泥基复合材料的主要性能(英文)[J]. Saly Fathy,顾春平,孙伟. Journal of Southeast University（English Edition）. 2012(02)
[6]多尺度预测氯离子在硬化水泥浆体中的有效扩散系数[J]. 孙国文,孙伟,张云升,刘志勇. 江苏大学学报(自然科学版). 2011(04)
[7]水泥粉煤灰复合浆体中粉煤灰的火山灰反应程度[J]. 刘志辉,邵伟,兰祥辉,陆春华,许仲梓. 建筑材料学报. 2011(02)
[8]非饱和混凝土中氯离子输运问题的边界元算法[J]. 郭力,陈堂. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2011(03)
[9]基于中子成像的水泥基材料毛细吸水动力学研究[J]. 张鹏,赵铁军,Wittmann F.H.,Lehmann E.. 水利学报. 2011(01)
[10]混凝土中氯离子二维扩散分析的边界元法[J]. 杨绿峰,陈正,王燚,孟玮,宋立峰,冯庆革. 硅酸盐学报. 2009(07)
本文编号：3268919
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤维表面的光学和SEM图像：（a）（b）纤维的腐蚀[6]
图 1-2 不同钢纤维掺量下的氯离子渗透深度[6]Chloride ions penetration into UHPC specimens with different fib表 1-1ASTM C 1202 库伦测试结果[9]Table 1-1 ASTM C 1202 Coulomb Test Result[9]Coulombs passede Age (days) No. Average StandarddeviationChpe28 3 18 1 N28 2 360 2 V 56 3 76 18 Nm 28 3 39 1 Nm 56 3 26 4 N 28 3 18 5 N护制度对混凝土结构的强度及耐久性能也存在较大影响
于研究氯离子的扩散系数以及氯离子的传输深度。表 1-2 裂缝宽度对传输性能影响Table 1-2 The effect of crack width for transport裂缝类型 裂缝宽度Djerbi et al.[14]劈裂裂缝 <30μm 30~80μm >80μm影响较小 随裂缝宽度增加影响增大 扩散系数为常数Ismail et al.[16,17]膨胀开裂 <55μm 55~200μm影响较小 明显影响MustaFA et al.[15]弯曲裂缝 <135μm >135μm增长缓慢 增长迅速Branko et al.[18]<21μm 21~55μm >55μm无影响 随着裂缝增大扩散系数增大 扩散系数为常数Audenaert etal.[19]弯曲裂缝 0~100μm 100~200μm随着裂缝增大扩散系数增大 扩散系数为常数
【参考文献】：
期刊论文
[1]非饱和硬化水泥浆氯离子扩散性能的数值模拟[J]. 高云,蒋金洋,吴凯. 建筑材料学报. 2016(06)
[2]基于Rietveld精修法的水泥熟料物相定量分析[J]. 王培铭,赵丕琪,刘贤萍. 建筑材料学报. 2015(04)
[3]开裂混凝土中水分传输过程的细观模型[J]. 王立成,鲍玖文. 建筑材料学报. 2014(06)
[4]XRD-Rietveld法用于水泥基材料物相的定量分析[J]. 李华,孙伟,刘加平. 混凝土. 2013(01)
[5]荷载与环境因素耦合作用下超高性能水泥基复合材料的主要性能(英文)[J]. Saly Fathy,顾春平,孙伟. Journal of Southeast University（English Edition）. 2012(02)
[6]多尺度预测氯离子在硬化水泥浆体中的有效扩散系数[J]. 孙国文,孙伟,张云升,刘志勇. 江苏大学学报(自然科学版). 2011(04)
[7]水泥粉煤灰复合浆体中粉煤灰的火山灰反应程度[J]. 刘志辉,邵伟,兰祥辉,陆春华,许仲梓. 建筑材料学报. 2011(02)
[8]非饱和混凝土中氯离子输运问题的边界元算法[J]. 郭力,陈堂. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2011(03)
[9]基于中子成像的水泥基材料毛细吸水动力学研究[J]. 张鹏,赵铁军,Wittmann F.H.,Lehmann E.. 水利学报. 2011(01)
[10]混凝土中氯离子二维扩散分析的边界元法[J]. 杨绿峰,陈正,王燚,孟玮,宋立峰,冯庆革. 硅酸盐学报. 2009(07)
本文编号：3268919
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