隧道喷射混凝土的硫酸盐腐蚀特性及使用寿命评价研究
发布时间：2024-04-15 01:55
喷射混凝土因其工艺简单、机动灵活等优势在基坑工程、隧道工程、矿山工程等领域被广泛采用。鉴于喷射混凝土的施工特点,一般情况下,其与工程构筑物周边介质直接接触,处于工程支档或防护的第一防线,受地下水影响显著。我国硫酸盐区域分布较广,硫酸盐侵蚀导致混凝土结构耐久性能下降问题十分突出。目前,针对硫酸盐侵蚀下浇筑混凝土腐蚀特性、使用寿命等方面的研究取得了大量成果,但是针对喷射混凝土材料的腐蚀特性研究尚不完善。因此,开展硫酸盐侵蚀作用下喷射混凝土的腐蚀特性研究与使用寿命评估具有重要工程意义。因施工工艺不同,喷射混凝土与浇筑混凝土结构具有显著差异。本文首先通过查阅相关文献,概括出了硫酸盐对隧道的侵蚀概况、腐蚀病害形式及类型,确定了室内试验研究方法。在此基础上,分析了溶液浓度对喷射混凝土物理力学特性的影响,得到了表观形态、质量、((9)、抗压强度及损伤厚度等5种物理性能的变化规律。为分析侵蚀机理,揭示损伤演变规律,采用SEM微观测试方法,获得了硫酸盐侵蚀下喷射混凝土腐蚀产物微观形态、内部裂缝发展及界面区域破坏等微结构的演变过程。研究成果表明了微观结构变化是物理性能劣化的根本原因。...
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 浇筑混凝土与喷射混凝土的结构差异性研究现状
1.2.2 硫酸盐侵蚀浇筑混凝土的研究现状
1.2.3 硫酸盐侵蚀喷射混凝土的研究现状
1.2.4 硫酸盐侵蚀浇筑混凝土使用寿命研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 喷射混凝土硫酸盐腐蚀试验方案
2.1 工程概况
2.1.1 隧道腐蚀情况的统计
2.1.2 隧道耐久性降低的原因
2.1.3 隧道腐蚀病害形式与类型
2.2 试验内容及目的
2.3 侵蚀因素的确定
2.3.1 侵蚀溶液与浓度
2.3.2 侵蚀溶液PH
2.3.3 腐蚀方式
2.3.4 试件尺寸
2.4 评价指标的确定
2.4.1 宏观指标
2.4.2 微观指标
2.5 试件成型养护与分组
2.5.1 试验原材料与配合比
2.5.2 试件制作与分组
2.6 本章小结
第三章 喷射混凝土物理力学特性研究
3.1 硫酸盐腐蚀混凝土的性能测试方法
3.1.1 质量损失测试
3.1.2 相对动弹性模量测试
3.1.3 抗压强度测试
3.1.4 混凝土损伤层厚度测试
3.2 硫酸盐腐蚀喷射混凝土试件的表观形态
3.3 硫酸盐腐蚀喷射混凝土质量变化规律
3.4 硫酸盐腐蚀喷射混凝土相对动弹性模量试验研究
3.4.1 硫酸盐侵蚀喷射混凝土相对动弹性模量的结果与分析
3.4.2 硫酸盐侵蚀喷射混凝土损伤演化模型
3.5 硫酸盐腐蚀喷射混凝土抗压强度试验研究
3.5.1 喷射混凝土抗压强度随侵蚀龄期的结果与分析
3.5.2 硫酸盐侵蚀喷射混凝土力学性能退化模型
3.6 硫酸盐腐蚀混凝土损伤层厚度试验研究
3.7 本章小结
第四章 喷射混凝土侵蚀机理分析
4.1 微观实验
4.1.1 SEM基本工作原理
4.1.2 SEM试验样品制备
4.2 腐蚀产物的形状结构特征
4.2.1 主要化学侵蚀反应
4.2.2 常见腐蚀产物的形状结构特征
4.3 硫酸盐侵蚀喷射混凝土的微结构演变
4.3.1 腐蚀产物的形成过程
4.3.2 内部裂纹发展的过程
4.3.3 界面区域破坏过程
4.4 本章小结
第五章 喷射混凝土使用寿命预测
5.1 腐蚀条件下喷射混凝土的损伤演化方程
5.1.1 损伤变量的定义
5.1.2 混凝土的损伤演化方程
5.2 喷射混凝土的损伤参数及其规律
5.3 采用损伤演化方程对实际隧道喷射混凝土寿命预测
5.4 本章小结
结论与建议
本文主要结论
进一步研究建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3955556
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 浇筑混凝土与喷射混凝土的结构差异性研究现状
1.2.2 硫酸盐侵蚀浇筑混凝土的研究现状
1.2.3 硫酸盐侵蚀喷射混凝土的研究现状
1.2.4 硫酸盐侵蚀浇筑混凝土使用寿命研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 喷射混凝土硫酸盐腐蚀试验方案
2.1 工程概况
2.1.1 隧道腐蚀情况的统计
2.1.2 隧道耐久性降低的原因
2.1.3 隧道腐蚀病害形式与类型
2.2 试验内容及目的
2.3 侵蚀因素的确定
2.3.1 侵蚀溶液与浓度
2.3.2 侵蚀溶液PH
2.3.3 腐蚀方式
2.3.4 试件尺寸
2.4 评价指标的确定
2.4.1 宏观指标
2.4.2 微观指标
2.5 试件成型养护与分组
2.5.1 试验原材料与配合比
2.5.2 试件制作与分组
2.6 本章小结
第三章 喷射混凝土物理力学特性研究
3.1 硫酸盐腐蚀混凝土的性能测试方法
3.1.1 质量损失测试
3.1.2 相对动弹性模量测试
3.1.3 抗压强度测试
3.1.4 混凝土损伤层厚度测试
3.2 硫酸盐腐蚀喷射混凝土试件的表观形态
3.3 硫酸盐腐蚀喷射混凝土质量变化规律
3.4 硫酸盐腐蚀喷射混凝土相对动弹性模量试验研究
3.4.1 硫酸盐侵蚀喷射混凝土相对动弹性模量的结果与分析
3.4.2 硫酸盐侵蚀喷射混凝土损伤演化模型
3.5 硫酸盐腐蚀喷射混凝土抗压强度试验研究
3.5.1 喷射混凝土抗压强度随侵蚀龄期的结果与分析
3.5.2 硫酸盐侵蚀喷射混凝土力学性能退化模型
3.6 硫酸盐腐蚀混凝土损伤层厚度试验研究
3.7 本章小结
第四章 喷射混凝土侵蚀机理分析
4.1 微观实验
4.1.1 SEM基本工作原理
4.1.2 SEM试验样品制备
4.2 腐蚀产物的形状结构特征
4.2.1 主要化学侵蚀反应
4.2.2 常见腐蚀产物的形状结构特征
4.3 硫酸盐侵蚀喷射混凝土的微结构演变
4.3.1 腐蚀产物的形成过程
4.3.2 内部裂纹发展的过程
4.3.3 界面区域破坏过程
4.4 本章小结
第五章 喷射混凝土使用寿命预测
5.1 腐蚀条件下喷射混凝土的损伤演化方程
5.1.1 损伤变量的定义
5.1.2 混凝土的损伤演化方程
5.2 喷射混凝土的损伤参数及其规律
5.3 采用损伤演化方程对实际隧道喷射混凝土寿命预测
5.4 本章小结
结论与建议
本文主要结论
进一步研究建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3955556
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3955556.html
