微波场中混凝土劣化机理研究
本文关键词:微波场中混凝土劣化机理研究 出处:《西安科技大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:混凝土破碎属于岩石破碎中的一种,它是通过外载作用使岩体脱离母体并破碎成块的过程。混凝土及岩石破碎常采用爆破法和机械冲击法,但这两种方法都有弊端。目前,已有研究表明通过微波照射可以降低岩石及混凝土强度,从而提高机械破碎效率。这将为岩石及混凝土破碎提供一种新的高效方法,并降低破碎过程中的粉尘及噪声污染。本文通过微波加热原理及方法,旨在研究微波照射下混凝土的劣化机理。采用有限元方法,模拟混凝土在不同微波照射工况下的结果。通过改变不同的工况条件,对混凝土进行微波照射试验,观察其试验现象并与数值模拟结果进行比较。具体研究内容及取得成果如下:(1)建立混凝土随机骨料模型(RAS),分别对混凝土表面及混凝土试块进行微波照射模拟,并改变微波照射工况,分析其温度场、应力场的分布。微波照射混凝土表面时,其穿透深度不受时间影响。而混凝土试块将产生斜裂缝和垂直裂缝,二者相交成“Y”字型。(2)建立由砂浆包裹粗骨料的混凝土单颗粒模型,模拟不同工况下的微波照射,探究混凝土的劣化机理。通过改变微波发射功率、微波照射时间、粗骨料半径及砂浆厚度,探讨各因素对混凝土颗粒劣化程度的影响。验证了粗骨料和砂浆的交界面为薄弱层。从经济的角度提出:采用高功率短时间的微波照射工况,可以大大减少能量消耗。(3)采用工业微波炉对混凝土试块及单颗粒混凝土进行微波照射试验,其结果与数值模拟相吻合。通过微波照射的辅助作用,可以对混凝土粗骨料进行有效的剔选,实现粗骨料的二次回收再利用,符合我国节能高效、可持续发展的环保要求。
[Abstract]:Concrete crushing is a kind of rock breakage. It is a process of breaking rock mass out of its parent body and breaking into blocks by external loading. The breaking of concrete and rock is usually by means of blasting and mechanical impact. At present, it has been shown that microwave irradiation can reduce the strength of rock and concrete. This will provide a new and efficient method for rock and concrete crushing and reduce dust and noise pollution in the process of crushing. The principle and method of microwave heating are adopted in this paper. In order to study the deterioration mechanism of concrete under microwave irradiation, the finite element method is used to simulate the results of concrete under different conditions of microwave irradiation. The experimental phenomena are observed and compared with the numerical simulation results. The concrete research contents and the results obtained are as follows: 1) establishing the concrete random aggregate model (Ras). The concrete surface and concrete sample were simulated by microwave irradiation, and the temperature field and stress field distribution were analyzed by changing the microwave irradiation condition. When microwave irradiated the concrete surface, the distribution of the temperature field and the stress field were analyzed. The penetration depth is not affected by time, and the concrete specimen will produce oblique crack and vertical crack, which intersect to form "Y" shape. The degradation mechanism of concrete was studied by simulating microwave irradiation under different working conditions. By changing microwave emission power microwave irradiation time coarse aggregate radius and mortar thickness. It is proved that the interface between coarse aggregate and mortar is a weak layer. From the economic point of view, the high power and short time microwave irradiation is adopted. The energy consumption can be greatly reduced by microwave irradiation of concrete samples and single-particle concrete by industrial microwave oven. The results are in good agreement with the numerical simulation, and the auxiliary effect of microwave irradiation is obtained. The coarse aggregate of concrete can be effectively selected, and the secondary recycling of coarse aggregate can be realized, which is in line with the environmental protection requirements of energy saving and high efficiency and sustainable development in China.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU528
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 王春云,曹丽荣;混凝土劣化实例及对策[J];氮肥设计;1995年04期
2 杨仲元;王建林;;大气曝露混凝土劣化试验分析[J];山西建筑;2006年15期
3 侯云芬;吴越恺;;多因素耦合作用下混凝土劣化机理研究现状[J];北京建筑工程学院学报;2013年01期
4 刘运华;;混凝土劣化与渗透性相关性研究[J];铁道科学与工程学报;2006年01期
5 王国英;;混凝土劣化分析与提高耐久性措施[J];科技创业家;2013年04期
6 ;混凝土家族新成员——生态友好型混凝土[J];中国水利;2006年20期
7 聂丽华;冯辉荣;林洁荣;罗仁安;樊建超;;绿化混凝土的植物相容性及亚热带草种选择[J];新型建筑材料;2006年03期
8 蒋国平;陶为俊;浣石;;混凝土冲击性能的量纲分析与数值模拟研究[J];混凝土;2009年01期
9 刘莹;罗庚望;蔡挺;王书耕;焦钰钰;张巧欣;;有机硅在混凝土保护中的应用研究[J];新型建筑材料;2012年12期
10 刘玉辉;;浅析智能混凝土的发展和应用[J];黑龙江科技信息;2013年19期
相关会议论文 前10条
1 陈小翠;杜成斌;江守燕;;扩展有限元法研究混凝土裂缝间相互作用[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
2 韦华洋;杨勇新;邢建英;李爱文;;纤维布与混凝土正拉粘结性能试验研究[A];工业建筑(2009·增刊)——第六届全国FRP学术交流会论文集[C];2009年
3 沈刚;董发勤;;复相导电混凝土的研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会水泥基材料论文集(下册)[C];2003年
4 胡志国;;“壁可注入法”混凝土裂缝修补技术[A];建设工程混凝土应用新技术[C];2009年
5 郑晓龙;朱万旭;黄鹏;;使用MDT和MSC.Patran建立锚下混凝土结构有限元分析模型[A];第十二届全国混凝土及预应力混凝土学术交流会论文集[C];2003年
6 姚谏;滕锦光;;FRP-混凝土的抗剪粘结强度试验研究[A];第二届全国土木工程用纤维增强复合材料(FRP)应用技术学术交流会论文集[C];2002年
7 钱春;;混凝土内埋设膨胀螺栓的边界影响研究[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ卷)[C];1998年
8 徐善华;朱文治;崔焕平;;完全碳化混凝土受压本构关系试验研究[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2013年
9 沈刚;董发勤;;复相导电混凝土的研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
10 毛益明;方秦;张亚栋;李裕春;高振儒;;水体防爆墙与混凝土防爆墙消波减爆作用研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(上册)[C];2009年
相关重要报纸文章 前10条
1 冯浩;要混凝土不冻还是防冻剂不冻?[N];中国建材报;2013年
2 朱青;透明混凝土 建造玻璃房[N];北京科技报;2004年
3 ;三峡工程与混凝土[N];中国建材报;2003年
4 ;混凝土创造的奇迹[N];中华建筑报;2007年
5 黄尚;三峡混凝土的学问[N];中国建材报;2002年
6 田桂丹 万宇;广州混凝土用“芯”监控[N];中国建材报;2013年
7 ;新法储存太阳能,混凝土“内心如火”[N];新华每日电讯;2008年
8 尤林运;微波照射让术后切口速愈[N];医药养生保健报;2008年
9 通讯员 赵桂军 贺建中 田英杰;全国高铁首个地下“龙门”工程完工[N];中国铁道建筑报;2011年
10 中国建筑装饰协会国际部编译;建筑装修垃圾的回收及再生使用[N];中华建筑报;2003年
相关博士学位论文 前2条
1 贾彬;混凝土高温静动力学特性研究[D];重庆大学;2011年
2 赵全斌;混凝土灌芯纤维石膏板计算模型若干问题研究[D];天津大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 李勇;微波场中混凝土劣化机理研究[D];西安科技大学;2017年
2 刘鑫;高原环境下混凝土劣化机理及施工质量对其影响[D];西南交通大学;2017年
3 牛振;配筋暖砖混凝土组合墙静力性能分析[D];青岛理工大学;2015年
4 李希朋;基于细观尺寸受损路面混凝土疲劳寿命预测研究[D];长安大学;2015年
5 李婷;应力与材料构成对压电纵波在混凝土中的传输影响研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
6 吴明洋;混凝土辐射末端传热特性模拟及应用研究[D];清华大学;2015年
7 祝平瑞;500MPa级螺旋箍筋约束C100混凝土圆柱轴压力学性能研究[D];深圳大学;2016年
8 高文涛;新型抗冻植被混凝土关键技术及性能研究[D];山东农业大学;2016年
9 赵皓;混凝土T梁残余承载性能试验研究[D];长安大学;2016年
10 解小娟;EPS混凝土砌块墙体抗压性能及热工性能研究[D];广西科技大学;2016年
,本文编号:1370181
本文链接:https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/1370181.html