轴压反复荷载作用下非饱和混凝土的氯离子传输研究
发布时间：2021-04-01 08:50
盐雾区混凝土桥梁受到耐久性退化的影响,其中氯离子侵蚀是最主要的因素,探究反复荷载作用下非饱和混凝土中物质的传输行为对提高盐雾区混凝土桥梁的耐久性有着至关重要的作用。本文针对轴压反复荷载作用下非饱和混凝土内水分和氯离子的传输开展了理论分析及试验研究,分析了轴压反复荷载的应力水平及加载次数对水分和氯离子传输行为的影响。具体开展的工作及得到的结论如下:（1）根据氯离子在非饱和混凝土中的传输机理,基于Fick第二定律、扩展的Darcy定律及氯离子在传输过程中所遵守的质量守恒定律推导出非饱和混凝土的氯离子传输数学表达式。结合已有的理论基础和研究成果,充分考虑轴压反复荷载作用对水分扩散系数和氯离子扩散系数的影响,建立轴压反复荷载作用下非饱和混凝土的氯离子传输模型,并给出该理论模型的求解方法。（2）基于连通器的原理设计了混凝土吸液实时测量装置——储液箱,实现轴压反复荷载与氯离子侵蚀耦合的同时,还能够定量观测混凝土的吸液速率。针对棱柱体混凝土试块开展轴压反复荷载作用下的氯离子渗透试验,探究应力水平及加载次数对混凝土单位面积累计吸液量、毛细吸液率的影响。（3）根据试验结果建立了轴压反复荷载作用下的水分扩...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１＿１宁海越溪桥梁体的钢筋锈胀裂缝?图１－２混凝土桥梁钢筋的锈蚀??
离子扩散系数甚至略有减小，当应力水平大于４０％时，混凝土内部的氱离子浓度和氯离??子扩散系数显著增大。苏林王等１２Ｗ７］应用研制的新型动荷载与海洋环境同步耦合试验系??统，如图１－４所示，对钢筋混凝土梁进行动态荷载与氯离子侵蚀的耦合试验。研究发现：??氯离子在混凝土内部的传输行为受疲劳荷载作用影响较大，随着应力水平和加载次数的??增加，氯离子扩散系数显著增大。??１?ＩＰ－?＊？１１??．?Ｉｆｙ??ｉｉ?ＢＥ??图１－３轴压反复荷载与氯离子侵蚀耦合试验装置［８２５］??Ｆｉｇ?１－３?Ａ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｔｅｓｔ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ｒｅｐｅａｔｅｄ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｏａｄ?ａｎｄ?ｃｈｌｏｒｉｄｅ?ｉｏｎ?ｅｒｏｓｉｏｎ??ｍＭ??图１＿４新型动荷载与海洋环境同步耦合试验系统??Ｆｉｇ?１－４?Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｌｏａｄ?ａｎｄ?ｍａｒｉｎｅ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ??综上所述，针对反复荷载作用下混凝土中氯离子的传输行为这一研宄课题，目前的??试验方法大多是先对混凝土试件或构件进行疲劳加载，待混凝土内部产生了一定损伤之??后
离子扩散系数甚至略有减小，当应力水平大于４０％时，混凝土内部的氱离子浓度和氯离??子扩散系数显著增大。苏林王等１２Ｗ７］应用研制的新型动荷载与海洋环境同步耦合试验系??统，如图１－４所示，对钢筋混凝土梁进行动态荷载与氯离子侵蚀的耦合试验。研究发现：??氯离子在混凝土内部的传输行为受疲劳荷载作用影响较大，随着应力水平和加载次数的??增加，氯离子扩散系数显著增大。??１?ＩＰ－?＊？１１??．?Ｉｆｙ??ｉｉ?ＢＥ??图１－３轴压反复荷载与氯离子侵蚀耦合试验装置［８２５］??Ｆｉｇ?１－３?Ａ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｔｅｓｔ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ｒｅｐｅａｔｅｄ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｏａｄ?ａｎｄ?ｃｈｌｏｒｉｄｅ?ｉｏｎ?ｅｒｏｓｉｏｎ??ｍＭ??图１＿４新型动荷载与海洋环境同步耦合试验系统??Ｆｉｇ?１－４?Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｌｏａｄ?ａｎｄ?ｍａｒｉｎｅ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ??综上所述，针对反复荷载作用下混凝土中氯离子的传输行为这一研宄课题，目前的??试验方法大多是先对混凝土试件或构件进行疲劳加载，待混凝土内部产生了一定损伤之??后
【参考文献】：
期刊论文
[1]疲劳荷载与氯盐耦合作用下混凝土中氯离子扩散行为的试验研究[J]. 柳磊,吕毅刚,禹卓杰,刘杰,彭晖. 实验力学. 2017(04)
[2]盐雾环境与交变荷载下混凝土梁的试验研究[J]. 苏林王,蔡健,刘培鸽,陈庆军,魏沐杨,容亮湾. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]干湿循环作用下混凝土裂缝区域氯离子的传输状态[J]. 董荣珍,高印,卫军,齐云轩,刘优. 硅酸盐通报. 2017(04)
[4]非饱和混凝土氯离子传输模型及参数分析[J]. 於德美,关博文,申爱琴,陈华鑫. 硅酸盐通报. 2017(04)
[5]非饱和混凝土氯离子传输模型及特性分析[J]. 冯超,於德美,关博文,陈华鑫,申爱琴. 硅酸盐通报. 2017(01)
[6]养护条件对混凝土毛细吸水性能的影响[J]. 程宝娟,王立成,鲍玖文,马海军. 水利水运工程学报. 2016(06)
[7]短期持压荷载与混凝土内水分传输的耦合过程[J]. 鲍玖文,王立成,程宝娟. 硅酸盐学报. 2016(08)
[8]荷载和环境共同作用下混凝土中氯离子传输的试验研究[J]. 付传清,屠一军,金贤玉,张俊芝,闫东明. 水利学报. 2016(05)
[9]损伤混凝土毛细吸水性能试验研究和水分分布预测分析[J]. 王立成,鲍玖文,李淑红. 大连理工大学学报. 2015(06)
[10]盐雾环境下疲劳损伤混凝土氯离子扩散性能[J]. 牛荻涛,陆炫毅,苗元耀,周艳霞. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2015(05)
博士论文
[1]疲劳荷载与环境耦合作用下混凝土氯离子传输行为及模型研究[D]. 於德美.长安大学 2017
[2]荷载与海洋环境耦合作用下海工混凝土结构耐久性研究[D]. 苏林王.华南理工大学 2016
[3]荷载干湿交替作用下氯离子在混凝土中的传输性能研究[D]. 宋鲁光.东南大学 2015
[4]应力及干湿循环作用下氯离子在混凝土中的渗透性研究[D]. 孙继成.中国建筑材料科学研究总院 2013
硕士论文
[1]疲劳荷载作用下混凝土中氯离子渗透性能研究[D]. 禹卓杰.长沙理工大学 2017
[2]干湿循环环境下混凝土中氯离子侵蚀过程研究[D]. 邵凯凯.东南大学 2016
[3]非饱和混凝土中氯离子传输规律研究[D]. 袁利强.湖南科技大学 2016
[4]养护条件对混凝土毛细吸水性能影响规律的试验研究[D]. 程宝娟.大连理工大学 2016
[5]疲劳荷载作用下混凝土中氯离子扩散行为试验研究[D]. 刘杰.长沙理工大学 2016
[6]交变荷载与干湿循环联合作用下混凝土氯离子传输机制[D]. 杨涛.长安大学 2016
[7]单轴拉伸疲劳损伤混凝土中的氯离子传输试验研究[D]. 彭兆雄.浙江工业大学 2015
[8]基于电性法研究水泥基材料毛细吸收特性及液体传输特征[D]. 李昕.浙江大学 2014
[9]非饱和混凝土氯离子传输研究[D]. 王本臻.青岛理工大学 2013
[10]混凝土中毛细吸水过程的理论及试验研究[D]. 李淑红.大连理工大学 2011
本文编号：3113049
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１＿１宁海越溪桥梁体的钢筋锈胀裂缝?图１－２混凝土桥梁钢筋的锈蚀??
离子扩散系数甚至略有减小，当应力水平大于４０％时，混凝土内部的氱离子浓度和氯离??子扩散系数显著增大。苏林王等１２Ｗ７］应用研制的新型动荷载与海洋环境同步耦合试验系??统，如图１－４所示，对钢筋混凝土梁进行动态荷载与氯离子侵蚀的耦合试验。研究发现：??氯离子在混凝土内部的传输行为受疲劳荷载作用影响较大，随着应力水平和加载次数的??增加，氯离子扩散系数显著增大。??１?ＩＰ－?＊？１１??．?Ｉｆｙ??ｉｉ?ＢＥ??图１－３轴压反复荷载与氯离子侵蚀耦合试验装置［８２５］??Ｆｉｇ?１－３?Ａ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｔｅｓｔ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ｒｅｐｅａｔｅｄ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｏａｄ?ａｎｄ?ｃｈｌｏｒｉｄｅ?ｉｏｎ?ｅｒｏｓｉｏｎ??ｍＭ??图１＿４新型动荷载与海洋环境同步耦合试验系统??Ｆｉｇ?１－４?Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｌｏａｄ?ａｎｄ?ｍａｒｉｎｅ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ??综上所述，针对反复荷载作用下混凝土中氯离子的传输行为这一研宄课题，目前的??试验方法大多是先对混凝土试件或构件进行疲劳加载，待混凝土内部产生了一定损伤之??后
离子扩散系数甚至略有减小，当应力水平大于４０％时，混凝土内部的氱离子浓度和氯离??子扩散系数显著增大。苏林王等１２Ｗ７］应用研制的新型动荷载与海洋环境同步耦合试验系??统，如图１－４所示，对钢筋混凝土梁进行动态荷载与氯离子侵蚀的耦合试验。研究发现：??氯离子在混凝土内部的传输行为受疲劳荷载作用影响较大，随着应力水平和加载次数的??增加，氯离子扩散系数显著增大。??１?ＩＰ－?＊？１１??．?Ｉｆｙ??ｉｉ?ＢＥ??图１－３轴压反复荷载与氯离子侵蚀耦合试验装置［８２５］??Ｆｉｇ?１－３?Ａ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｔｅｓｔ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ｒｅｐｅａｔｅｄ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｏａｄ?ａｎｄ?ｃｈｌｏｒｉｄｅ?ｉｏｎ?ｅｒｏｓｉｏｎ??ｍＭ??图１＿４新型动荷载与海洋环境同步耦合试验系统??Ｆｉｇ?１－４?Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｌｏａｄ?ａｎｄ?ｍａｒｉｎｅ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ??综上所述，针对反复荷载作用下混凝土中氯离子的传输行为这一研宄课题，目前的??试验方法大多是先对混凝土试件或构件进行疲劳加载，待混凝土内部产生了一定损伤之??后
【参考文献】：
期刊论文
[1]疲劳荷载与氯盐耦合作用下混凝土中氯离子扩散行为的试验研究[J]. 柳磊,吕毅刚,禹卓杰,刘杰,彭晖. 实验力学. 2017(04)
[2]盐雾环境与交变荷载下混凝土梁的试验研究[J]. 苏林王,蔡健,刘培鸽,陈庆军,魏沐杨,容亮湾. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]干湿循环作用下混凝土裂缝区域氯离子的传输状态[J]. 董荣珍,高印,卫军,齐云轩,刘优. 硅酸盐通报. 2017(04)
[4]非饱和混凝土氯离子传输模型及参数分析[J]. 於德美,关博文,申爱琴,陈华鑫. 硅酸盐通报. 2017(04)
[5]非饱和混凝土氯离子传输模型及特性分析[J]. 冯超,於德美,关博文,陈华鑫,申爱琴. 硅酸盐通报. 2017(01)
[6]养护条件对混凝土毛细吸水性能的影响[J]. 程宝娟,王立成,鲍玖文,马海军. 水利水运工程学报. 2016(06)
[7]短期持压荷载与混凝土内水分传输的耦合过程[J]. 鲍玖文,王立成,程宝娟. 硅酸盐学报. 2016(08)
[8]荷载和环境共同作用下混凝土中氯离子传输的试验研究[J]. 付传清,屠一军,金贤玉,张俊芝,闫东明. 水利学报. 2016(05)
[9]损伤混凝土毛细吸水性能试验研究和水分分布预测分析[J]. 王立成,鲍玖文,李淑红. 大连理工大学学报. 2015(06)
[10]盐雾环境下疲劳损伤混凝土氯离子扩散性能[J]. 牛荻涛,陆炫毅,苗元耀,周艳霞. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2015(05)
博士论文
[1]疲劳荷载与环境耦合作用下混凝土氯离子传输行为及模型研究[D]. 於德美.长安大学 2017
[2]荷载与海洋环境耦合作用下海工混凝土结构耐久性研究[D]. 苏林王.华南理工大学 2016
[3]荷载干湿交替作用下氯离子在混凝土中的传输性能研究[D]. 宋鲁光.东南大学 2015
[4]应力及干湿循环作用下氯离子在混凝土中的渗透性研究[D]. 孙继成.中国建筑材料科学研究总院 2013
硕士论文
[1]疲劳荷载作用下混凝土中氯离子渗透性能研究[D]. 禹卓杰.长沙理工大学 2017
[2]干湿循环环境下混凝土中氯离子侵蚀过程研究[D]. 邵凯凯.东南大学 2016
[3]非饱和混凝土中氯离子传输规律研究[D]. 袁利强.湖南科技大学 2016
[4]养护条件对混凝土毛细吸水性能影响规律的试验研究[D]. 程宝娟.大连理工大学 2016
[5]疲劳荷载作用下混凝土中氯离子扩散行为试验研究[D]. 刘杰.长沙理工大学 2016
[6]交变荷载与干湿循环联合作用下混凝土氯离子传输机制[D]. 杨涛.长安大学 2016
[7]单轴拉伸疲劳损伤混凝土中的氯离子传输试验研究[D]. 彭兆雄.浙江工业大学 2015
[8]基于电性法研究水泥基材料毛细吸收特性及液体传输特征[D]. 李昕.浙江大学 2014
[9]非饱和混凝土氯离子传输研究[D]. 王本臻.青岛理工大学 2013
[10]混凝土中毛细吸水过程的理论及试验研究[D]. 李淑红.大连理工大学 2011
本文编号：3113049
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/3113049.html
