钙溶蚀条件下混凝土断裂参数分析
发布时间：2020-04-08 11:21
【摘要】：长期处于水环境中的混凝土结构,容易发生钙溶蚀问题,导致结构耐久性能降低、使用寿命缩短。因此,钙溶蚀条件下混凝土结构性能退化问题不容忽视,而选用合理的模型来表征侵蚀性环境水中混凝土的钙溶蚀进程及其引起的力学性能变化规律,对于研究混凝土在服役期间的性能退化规律具有重要意义。本文依据软水和硝酸环境下的混凝土钙溶蚀机理,建立了混凝土二维钙溶蚀模型,分析了混凝土钙溶蚀程度随侵蚀龄期的变化规律;基于损伤力学相关知识,建立了钙溶蚀后混凝土化学-力学损伤模型,分析了混凝土宏观力学性能随侵蚀深度的变化规律,结合断裂力学理论,得到了钙溶蚀后混凝土亚临界扩展区内闭合力分布规律,并利用理论解析法研究了混凝土双K断裂参数受侵蚀龄期的影响规律。最后利用ABAQUS扩展有限元(XFEM)模块对混凝土三点弯曲梁断裂全过程进行了数值模拟与分析。研究发现,混凝土在流动的软水及硝酸环境下的钙溶蚀深度都与时间的平方根成正比关系,且模拟结果与试验结果拟合良好。混凝土钙溶蚀是一个不断劣化的进程,钙溶蚀会造成混凝土一定深度范围内混凝土力学性能降低。与未侵蚀的混凝土相比,钙溶蚀后混凝土亚临界扩展区内闭合力分布形状及大小都将发生明显改变。混凝土失稳韧度和起裂韧度都随侵蚀龄期逐渐减小,与起裂韧度相比,失稳韧度受硝酸侵蚀下混凝土的钙溶蚀影响更为敏感。混凝土的粘聚韧度同样随侵蚀龄期不断减小,这是由于钙溶蚀将导致一定深度内混凝土力学性能降低,而裂缝失稳前存在的主裂缝扩展区将穿过这部分混凝土,从而导致侵蚀深度内混凝土闭合力降低。利用XFEM模拟了钙溶蚀后混凝土梁断裂全过程,数值模拟结果与试验结果吻合较好,说明可以利用扩展有限元来预测钙溶蚀后混凝土的破坏过程。
【图文】：
破碎试验法是将试样破碎，获得一，，然后加入一定量的去离子水，搅拌并化情况，以此来计算钙溶蚀量。方坤河［３灰碾压混凝土长期龄期性能研究，对磨后的胶凝材料进行试验。逡逑法。压力渗透法是通过对混凝土施加一离子水中溶出，测定溶出的离子量。该溶蚀特性。试验过程采用比实际工程更渗透压力研究了水工碾压混凝土在软水混凝土n蛲感宰钪饕囊蛩亍ｅ义戏ㄥ义霞淠诨竦糜行У氖匝槭荩蟛糠质匝
本文编号：2619280
【图文】：
破碎试验法是将试样破碎，获得一，，然后加入一定量的去离子水，搅拌并化情况，以此来计算钙溶蚀量。方坤河［３灰碾压混凝土长期龄期性能研究，对磨后的胶凝材料进行试验。逡逑法。压力渗透法是通过对混凝土施加一离子水中溶出，测定溶出的离子量。该溶蚀特性。试验过程采用比实际工程更渗透压力研究了水工碾压混凝土在软水混凝土n蛲感宰钪饕囊蛩亍ｅ义戏ㄥ义霞淠诨竦糜行У氖匝槭荩蟛糠质匝
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