珊瑚混凝土碳化深度影响因素及预测模型研究
发布时间：2021-01-09 23:42
在远海岛礁工程建设中,珊瑚混凝土具有广阔的应用前景,有关于珊瑚混凝土基本力学性能的研究,国内外诸多学者已开始重视并取得一定成果,但对其耐久性的研究相对滞后。碳化是造成混凝土结构耐久性劣化的一个重要原因。基于上述背景,本文进行如下研究:1、开展了11组珊瑚混凝土快速碳化试验,试验龄期分别为3、7、14、28天,针对珊瑚混凝土的水灰比、水泥用量、粉煤灰内掺量、碳化龄期4个因素,研究其对珊瑚混凝土碳化深度的影响。试验结果表明:珊瑚混凝土的碳化深度与其水灰比、粉煤灰内掺量呈正比,与水泥用量呈反比,且无论针对何因素碳化深度均随碳化龄期增长而增大。为保证珊瑚混凝土的抗碳化性能,珊瑚混凝土水灰比不超过0.46为宜,水泥用量不宜低于400kg/m3,提高水泥用量可延缓碳化反应发生,但仅依靠增加水泥用量来减小碳化程度是不现实的。粉煤灰内掺量最大不宜超过30%,粉煤灰内掺量为15%时珊瑚混凝土的抗碳化能力并不削弱,因此适当比例矿物掺合料取代部分水泥对珊瑚混凝土而言是可行的。2、设计正交试验,研究水灰比、水泥用量、环境温度、相对湿度多因素共同作用对珊瑚混凝土碳化的影响,通过极差分析,确...
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混凝土碳化造成钢筋锈蚀
桂林理工大学硕士论文图1.1碳化造成混凝土脱落图1.2混凝土碳化造成钢筋锈蚀1.2珊瑚混凝土的研究现状1.2.1国外相关研究动态上世纪50年代，在环太平洋地区，美国有大批的军事基地建设工程，而从内陆运输砂石满足不了建设需求，因此首先对珊瑚混凝土应用展开研究，在美国制定的土木工程标准中，指出：若在工程建设中，混凝土中常用的砂石骨料出现短缺，珊瑚礁砂可以作为粗细骨料代替混凝土中的普通骨料[9]。20世纪70年代，美国学者Howdyshell对珊瑚混凝土的应用进行了试验研究，并在论文《TheUseofCoralasanAggregateforPortlandCementConcreteStructures》中得指出:珊瑚礁作为粗骨料制备珊瑚混凝土时，海水中氯离子会引起混凝土内钢筋锈蚀断裂，所以要适当加大混凝土保护层的厚度[10]。1991年，学者Rick首先对珊瑚混凝土耐久性进行研究，设计满足要求的珊瑚混凝土的合理配合比，经试验证明采用合理配合比制备出的珊瑚混凝土具有较好的耐久性[11]。1996年，印度学者R.A.Arumugam在试验中测得珊瑚混凝土的表观密度较低，因此，在混凝土的分类上，应当属于轻骨料混凝土；在试验中还发现，珊瑚混凝土的抗压强度在早期发展迅速，后期抗压强度增长较慢[12]。H.Beshr、L.Basheer等人的研究表明，珊瑚骨料是天然轻骨料，当与水泥等胶凝材料搅拌制成珊瑚混凝土时，与普通砂石骨料混凝土相比，珊瑚混凝土内部微观特性、耐久性能及力学特性有很大的区别[13]。2003年，日本学者WanchaiYodsudjai通过大量试验研究表明：混凝土的抗压强度与骨料强度和砂浆强度有关，当骨料的强度较低时，混凝土的抗压强度取决于骨料强度，反之混凝土抗压强度由砂浆强度控制[14]。3
试验内容 堆积密度(kg/m3) 表观密度(kg/m3) 空隙率/% 1h 吸水率/% 含泥量/% 筒压强度/M Pa 试验结果 985 1974 52.7 6.2 2.65 2.47 表 3.3 珊瑚砂的物理力学指标 试验内容 堆积密度(kg/m3) 表观密度(kg/m3) 空隙率/% 1h 吸水率/% 含泥量/% 试验结果 1115 2500 45 11 0.5
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同应力状态下混凝土碳化性能研究进展[J]. 马宏望,俞燕飞,梁超锋,何智海,赵江霞. 混凝土与水泥制品. 2019(06)
[2]南海诸岛珊瑚礁人工岛建造研究[J]. 赵焕庭,王丽荣. 热带地理. 2017(05)
[3]珊瑚礁砂海水混凝土的配合比设计与抗压强度规律[J]. 余强. 混凝土. 2017(02)
[4]不同环境因素对混凝土碳化深度的影响规律研究[J]. 李兆恒,杨永民,蔡杰龙,张君禄,陈晓文. 人民珠江. 2017(01)
[5]不同应力状态下的混凝土碳化问题研究[J]. 薛琳. 内蒙古公路与运输. 2016(05)
[6]基于神经网络的钢筋混凝土碳化深度预测研究[J]. 张光建. 成都航空职业技术学院学报. 2016(01)
[7]基于改进神经网络的混凝土碳化深度预测[J]. 代闻多,于军琪,董振平,王瑜莹. 工业控制计算机. 2014(07)
[8]混凝土结构碳化进程实时仿真分析[J]. 王青,卫军,董荣珍,徐港. 武汉理工大学学报. 2014(05)
[9]混凝土碳化深度的贝叶斯自回归预测分析[J]. 李桂州,周新刚. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2013(04)
[10]多隐层BP神经网络模型在径流预测中的应用[J]. 崔东文. 水文. 2013(01)
博士论文
[1]珊瑚混凝土的基本特性研究[D]. 李林.广西大学 2012
硕士论文
[1]全珊瑚海水混凝土的配合比设计和基本性能[D]. 袁银峰.南京航空航天大学 2015
[2]混凝土碳化深度模型及其影响因素研究[D]. 李洋.辽宁工程技术大学 2015
[3]基于ANSYS的混凝土结构碳化过程数值模拟分析[D]. 王路平.中南大学 2010
[4]掺粉煤灰和矿渣粉混凝土的碳化行为及其影响因素的研究[D]. 胡建军.清华大学 2010
[5]混凝土碳化模型及其参数研究[D]. 陈立亭.西安建筑科技大学 2007
[6]混凝土碳化深度的试验研究及其数学模型建立[D]. 张海燕.西北农林科技大学 2006
本文编号：2967627
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混凝土碳化造成钢筋锈蚀
桂林理工大学硕士论文图1.1碳化造成混凝土脱落图1.2混凝土碳化造成钢筋锈蚀1.2珊瑚混凝土的研究现状1.2.1国外相关研究动态上世纪50年代，在环太平洋地区，美国有大批的军事基地建设工程，而从内陆运输砂石满足不了建设需求，因此首先对珊瑚混凝土应用展开研究，在美国制定的土木工程标准中，指出：若在工程建设中，混凝土中常用的砂石骨料出现短缺，珊瑚礁砂可以作为粗细骨料代替混凝土中的普通骨料[9]。20世纪70年代，美国学者Howdyshell对珊瑚混凝土的应用进行了试验研究，并在论文《TheUseofCoralasanAggregateforPortlandCementConcreteStructures》中得指出:珊瑚礁作为粗骨料制备珊瑚混凝土时，海水中氯离子会引起混凝土内钢筋锈蚀断裂，所以要适当加大混凝土保护层的厚度[10]。1991年，学者Rick首先对珊瑚混凝土耐久性进行研究，设计满足要求的珊瑚混凝土的合理配合比，经试验证明采用合理配合比制备出的珊瑚混凝土具有较好的耐久性[11]。1996年，印度学者R.A.Arumugam在试验中测得珊瑚混凝土的表观密度较低，因此，在混凝土的分类上，应当属于轻骨料混凝土；在试验中还发现，珊瑚混凝土的抗压强度在早期发展迅速，后期抗压强度增长较慢[12]。H.Beshr、L.Basheer等人的研究表明，珊瑚骨料是天然轻骨料，当与水泥等胶凝材料搅拌制成珊瑚混凝土时，与普通砂石骨料混凝土相比，珊瑚混凝土内部微观特性、耐久性能及力学特性有很大的区别[13]。2003年，日本学者WanchaiYodsudjai通过大量试验研究表明：混凝土的抗压强度与骨料强度和砂浆强度有关，当骨料的强度较低时，混凝土的抗压强度取决于骨料强度，反之混凝土抗压强度由砂浆强度控制[14]。3
试验内容 堆积密度(kg/m3) 表观密度(kg/m3) 空隙率/% 1h 吸水率/% 含泥量/% 筒压强度/M Pa 试验结果 985 1974 52.7 6.2 2.65 2.47 表 3.3 珊瑚砂的物理力学指标 试验内容 堆积密度(kg/m3) 表观密度(kg/m3) 空隙率/% 1h 吸水率/% 含泥量/% 试验结果 1115 2500 45 11 0.5
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同应力状态下混凝土碳化性能研究进展[J]. 马宏望,俞燕飞,梁超锋,何智海,赵江霞. 混凝土与水泥制品. 2019(06)
[2]南海诸岛珊瑚礁人工岛建造研究[J]. 赵焕庭,王丽荣. 热带地理. 2017(05)
[3]珊瑚礁砂海水混凝土的配合比设计与抗压强度规律[J]. 余强. 混凝土. 2017(02)
[4]不同环境因素对混凝土碳化深度的影响规律研究[J]. 李兆恒,杨永民,蔡杰龙,张君禄,陈晓文. 人民珠江. 2017(01)
[5]不同应力状态下的混凝土碳化问题研究[J]. 薛琳. 内蒙古公路与运输. 2016(05)
[6]基于神经网络的钢筋混凝土碳化深度预测研究[J]. 张光建. 成都航空职业技术学院学报. 2016(01)
[7]基于改进神经网络的混凝土碳化深度预测[J]. 代闻多,于军琪,董振平,王瑜莹. 工业控制计算机. 2014(07)
[8]混凝土结构碳化进程实时仿真分析[J]. 王青,卫军,董荣珍,徐港. 武汉理工大学学报. 2014(05)
[9]混凝土碳化深度的贝叶斯自回归预测分析[J]. 李桂州,周新刚. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2013(04)
[10]多隐层BP神经网络模型在径流预测中的应用[J]. 崔东文. 水文. 2013(01)
博士论文
[1]珊瑚混凝土的基本特性研究[D]. 李林.广西大学 2012
硕士论文
[1]全珊瑚海水混凝土的配合比设计和基本性能[D]. 袁银峰.南京航空航天大学 2015
[2]混凝土碳化深度模型及其影响因素研究[D]. 李洋.辽宁工程技术大学 2015
[3]基于ANSYS的混凝土结构碳化过程数值模拟分析[D]. 王路平.中南大学 2010
[4]掺粉煤灰和矿渣粉混凝土的碳化行为及其影响因素的研究[D]. 胡建军.清华大学 2010
[5]混凝土碳化模型及其参数研究[D]. 陈立亭.西安建筑科技大学 2007
[6]混凝土碳化深度的试验研究及其数学模型建立[D]. 张海燕.西北农林科技大学 2006
本文编号：2967627
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