水泥基材料受冻破坏下的损伤行为研究
[Abstract]:In western China, freezing damage has become one of the important reasons of cement material damage due to the severe climate conditions of alpine and cold. In this paper, the physical changes in the process of freeze-thaw damage are described by theoretical method, and the damage degree of materials during freeze-thaw cycle is analyzed quantitatively, so as to improve the ability of resisting freeze-thaw damage. Saturation degree and bulk modulus are two important parameters that affect the deformation of cement based materials. In this paper, the water distribution model of the material is established through the phenomena of "capillary condensation", "adsorption and desorption" and "ink bottle effect" which characterize the moisture in the pores of the materials. In addition, the mechanical properties of cement-based materials with certain aggregate size distribution were characterized based on multi-layer inclusion model. The results show that the multilayer inclusion model is suitable for the characterization of bulk modulus of materials. In this paper, the freezing and thawing process of materials at full saturation is simulated. It is found that when the material is fully saturated, the density of the material in the pore will change when the water is converted to ice, and the material will be deformed obviously. This deformation will cause damage and cracking of the material itself. When the material is under water, the degree of saturation will directly affect the deformation of freeze-thaw process. When the material contains bubbles, the bubble as a cryogenic pump has a significant effect on the internal changes of cement-based materials. At the same time, crystallization pressure and hydrostatic pressure are also used in the analysis of cement-based materials containing bubbles. In this paper, the surface spalling of cement-based materials without salt is described. It is generally believed that the effect of salt causes the surface spalling of cement-based materials during freezing and thawing. Through the theoretical simulation of the mechanics of porous media, it is found that even without salt, the surface of the material will freeze rapidly when the temperature is lowered, which hinders the flow of the pore solution, reduces the permeability of the material, and thus forms a large tensile force on the surface of the material. Causes the material surface to flake off. Finally, the crack area of the material is calculated by strain energy and crack energy. Based on this, the damage degree of the material was quantitatively characterized.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU528
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