掺有硅酸钠修复剂的混凝土自修复试验研究与寿命预测

发布时间：2020-03-25 06:02

【摘要】：混凝土材料因其抗压强度高、整体性好、可模性高以及造价低等特点通常以钢筋混凝土的形式被广泛应用在各大建筑项目当中。然而在钢筋混凝土结构中裂缝普遍存在,这使得环境中的腐蚀性物质通过裂缝进入钢筋混凝土内部腐蚀钢筋,减少钢筋混凝土的使用寿命。掺有硅酸钠修复剂的自修复混凝土可以使混凝土构件或结构的裂缝自动修复,以达到延长钢筋混凝土结构的使用寿命的目的。然而这种自修复混凝土的修复剂的最优掺量,及其修复效果如何仍需进一步探索。本文运用混凝土寿命预测的方法,针对自修复混凝土裂缝修复后的状态进行寿命预测,进行了如下几个方面的工作:(1)采用人工制作的方式将硅酸钠包裹于环氧树脂当中并覆盖细沙制作了硅酸钠修复剂,并通过多次试验探索出适合于研究自修复混凝土修复后寿命的混凝土试件裂缝生成方式。设计了三组含有不同硅酸钠修复剂掺量的自修复混凝土试件,通过对修复后的自修复混凝土试件进行快速氯离子渗透(RCM)试验得到自修复混凝土裂缝修复后的氯离子渗透系数;(2)根据混凝土寿命预测方法——欧洲DuraCrete方法,在MATLAB编程平台上编制了掺有硅酸钠修复剂的自修复混凝土裂缝修复后的寿命预测程序,对三组含有不同掺量的自修复混凝土试件裂缝修复后的寿命进行了预测,并运用统计学方差分析方法对三种修复剂掺量下的自修复混凝土修复能力进行对比分析,得到最优的修复剂掺量;(3)改写欧洲DuraCrete方法的主要表达式,将原表达式中的氯离子浓度换做临界氯离子浓度,并将氯离子渗透厚度提取出来作为因变量的极限状态表达式,并通过MATLAB编写程序,运用蒙特卡洛随机模拟法对三组含有不同掺量的自修复混凝土试件进行了基于可靠度指标的寿命预测。推导了氯离子渗透厚度极限状态表达式的各参数敏度表达式,并引入了分项系数的概念尝试对自修复混凝土的寿命进行引入分项系数的设计,提出了针对掺有硅酸钠修复剂的自修复混凝土在不同可靠度指标下的各参数分项系数取值;(4)通过MATLAB编程平台编写运用神经网络预测混凝土寿命的程序对自修复混凝土的裂缝修复后寿命进行预测,对比分析了BP神经网络以及两种优化后的BP神经网络对自修复混凝土裂缝修复后的寿命预测结果的精确度。
【图文】：

华南理工大学硕士学位论文效果且修复效果较为稳定的自修复混凝土十分材料本身具备的一些良好的性能，使其在建筑的裂缝普遍存在现象会大大降低混凝土结构的混凝土由于水化热或者施工等因素十分容易发裂缝长度和宽度都较大，且分布范围十分的中，外部环境中的水通过裂缝渗入桥梁结构当减少了桥梁的耐久性，也给桥梁的外观大打折

的雨水天气中，外部环境中的水通过裂缝渗入桥梁结构当中，，从而锈中流出大大减少了桥梁的耐久性，也给桥梁的外观大打折扣（如图 1-2图 1-1 桥墩附近的裂缝
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

【参考文献】

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本文编号：2599510