轻骨料混凝土湿度扩散试验和模拟研究
发布时间：2021-05-26 14:36
随着装配式建筑产业化的推进,轻骨料混凝土也用于结构保温一体化的外墙设计中,但轻骨料混凝土比普通混凝土内部连通孔隙多,孔隙的存在导致轻骨料混凝土内部的湿度传递与普通混凝土势必有所差别,水分含量和湿度场的分布对早龄期混凝土的强度发展、体积变形以及耐久性会产生不利影响。纵观国内外学者,大多研究的是普通混凝土的内部相对湿度变化,而关于轻骨料混凝土内部湿度传输和轻骨料混凝土内部湿度场的相关研究寥寥无几。基于此,为了清楚了解轻骨料混凝土湿度扩散情况和湿度场分布情况,本文设计多方面因素对比试验,测定混凝土各项物理性能参数和相对湿度,对试验结果进行对比分析;同时从Fick第二定律出发,探究轻骨料混凝土湿度扩散情况和湿度场分布情况与时间和空间之间的关系;另外,以理论和试验为基础,通过已建立的轻骨料混凝土湿度扩散模型,采用有限元方法和有限差分方法分别对早龄期（试件拆模即进行试验）和非早龄期（试件拆模后进行28天的养护再进行试验）轻骨料混凝土湿度场进行模拟,使得理论、试验、数值模拟三者互相验证。本文主要完成的工作有以下几点:（1）通过Fick第二定律,在早龄期轻骨料混凝土湿度扩散过程中,加入自干燥作用源项,...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 轻骨料混凝土的应用和国内外研究现状
1.2.1 轻骨料混凝土的应用
1.2.2 轻骨料混凝土的研究现状
1.3 混凝土湿度迁移研究现状
1.3.1 混凝土湿度迁移的理论研究
1.3.2 混凝土湿度迁移的试验研究
1.3.3 混凝土湿度迁移的数值模拟研究
1.4 本文主要的研究内容和思路
第2章 湿度扩散理论模型
2.1 水分传输机理
2.2 Fick定律
2.3 轻骨料混凝土湿度扩散数学模型
2.3.1 轻骨料混凝土早龄期湿度扩散数学模型求解
2.3.2 轻骨料混凝土非早龄期湿度扩散数学模型求解
2.4 本章小结
第3章 轻骨料混凝土湿度扩散试验研究
3.1 轻骨料混凝土各材料及物理性能参数测定
3.2 轻骨料混凝土配合比设计
3.3 试件制备及试验仪器
3.3.1 试件制备
3.3.2 试验环境及试验仪器
3.4 试验步骤
3.5 本章小结
第4章 轻骨料混凝土湿度扩散试验结果分析
4.1 早龄期轻骨料混凝土自干燥效应试验结果分析
4.2 早龄期轻骨料混凝土一维湿度扩散试验结果分析
4.2.1 早龄期轻骨料混凝土相对湿度三种影响因素影响程度分析
4.2.2 水灰比对早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.2.3 粗骨料体积比对早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.2.4 粗骨料密度等级对早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.2.5 早龄期轻骨料混凝土相对湿度变化规律
4.2.6 早龄期轻骨料混凝土自干燥试验和湿度扩散试验比较分析
4.3 非早龄期轻骨料混凝土一维湿度扩散试验结果分析
4.3.1 非早龄期轻骨料混凝土相对湿度三种影响因素影响程度分析
4.3.2 水灰比对非早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.3.3 粗骨料体积比对非早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.3.4 粗骨料密度等级对非早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.3.5 非早龄期轻骨料混凝土相对湿度变化规律
4.4 本章小结
第5章 数值模拟及结果对比分析
5.1 早龄期轻骨料混凝土一维湿度扩散数值模拟及结果对比分析
5.1.1 ABAQUS在轻骨料混凝土浓度扩散中的计算参数
5.1.2 有限元模型建立
5.1.3 分析步设置
5.1.4 边界条件
5.1.5 模拟结果
5.1.6 模拟结果与实验对比
5.2 非早龄期轻骨料混凝土一维湿度扩散数值模拟及结果对比分析
5.2.1 湿度扩散模型的MATLAB计算编程
5.2.2 数值模拟结果及对比分析
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 本文的主要工作及结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同水灰比混凝土自干燥试验[J]. 黄耀英,蔡忍,刘钰,肖磊,周勇. 水利水电科技进展. 2018(05)
[2]高性能轻集料混凝土的力学性能研究[J]. 陈连发,陈悦,李龙,陆洋. 硅酸盐通报. 2015(10)
[3]水泥基材料水分传输的影响因素研究[J]. 李洪马,潘志华,陈阳义,虞淼淼. 混凝土. 2015(09)
[4]早期混凝土湿度场精确模拟的实现[J]. 王宁. 水利与建筑工程学报. 2015(03)
[5]模拟环境中混凝土与环境间水分传输边界条件[J]. 刘鹏,余志武,王卫仑,陈颖. 中国公路学报. 2015(05)
[6]不同温度下混凝土干燥过程试验初步研究[J]. 张林飞,李宗利,张国辉,周斌扬,张久进. 混凝土. 2014(07)
[7]水胶比和粗骨料体积分数对混凝土内部相对湿度及扩散系数的影响[J]. 韩宇栋,张君,罗孙一鸣. 建筑材料学报. 2014(02)
[8]混凝土内部湿度场的研究[J]. 刘宝忠. 公路交通科技(应用技术版). 2013(05)
[9]混凝土传输性的研究进展综述[J]. 许家宁,吴嘉君,朱银国,张士萍,宗兰. 江苏建筑. 2012(05)
[10]基于MATLAB的早期混凝土湿度分布研究[J]. 张寅,郑丹. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2012(01)
博士论文
[1]干湿交替下表层混凝土中水分与离子传输过程研究[D]. 李春秋.清华大学 2009
[2]水泥基材料水分传输的研究[D]. 沈春华.武汉理工大学 2007
[3]高性能轻集料混凝土研究与应用[D]. 王发洲.武汉理工大学 2003
硕士论文
[1]轻骨料混凝土性能及其孔结构的研究[D]. 周泉丞.内蒙古农业大学 2016
[2]环境作用下混凝土内部相对湿度与宏微观性能演变研究[D]. 常洪雷.青岛理工大学 2013
[3]混凝土湿润与干燥过程中水分传输规律研究[D]. 孙金阳.浙江大学 2012
本文编号：3206542
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 轻骨料混凝土的应用和国内外研究现状
1.2.1 轻骨料混凝土的应用
1.2.2 轻骨料混凝土的研究现状
1.3 混凝土湿度迁移研究现状
1.3.1 混凝土湿度迁移的理论研究
1.3.2 混凝土湿度迁移的试验研究
1.3.3 混凝土湿度迁移的数值模拟研究
1.4 本文主要的研究内容和思路
第2章 湿度扩散理论模型
2.1 水分传输机理
2.2 Fick定律
2.3 轻骨料混凝土湿度扩散数学模型
2.3.1 轻骨料混凝土早龄期湿度扩散数学模型求解
2.3.2 轻骨料混凝土非早龄期湿度扩散数学模型求解
2.4 本章小结
第3章 轻骨料混凝土湿度扩散试验研究
3.1 轻骨料混凝土各材料及物理性能参数测定
3.2 轻骨料混凝土配合比设计
3.3 试件制备及试验仪器
3.3.1 试件制备
3.3.2 试验环境及试验仪器
3.4 试验步骤
3.5 本章小结
第4章 轻骨料混凝土湿度扩散试验结果分析
4.1 早龄期轻骨料混凝土自干燥效应试验结果分析
4.2 早龄期轻骨料混凝土一维湿度扩散试验结果分析
4.2.1 早龄期轻骨料混凝土相对湿度三种影响因素影响程度分析
4.2.2 水灰比对早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.2.3 粗骨料体积比对早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.2.4 粗骨料密度等级对早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.2.5 早龄期轻骨料混凝土相对湿度变化规律
4.2.6 早龄期轻骨料混凝土自干燥试验和湿度扩散试验比较分析
4.3 非早龄期轻骨料混凝土一维湿度扩散试验结果分析
4.3.1 非早龄期轻骨料混凝土相对湿度三种影响因素影响程度分析
4.3.2 水灰比对非早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.3.3 粗骨料体积比对非早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.3.4 粗骨料密度等级对非早龄期轻骨料混凝土内部湿度影响
4.3.5 非早龄期轻骨料混凝土相对湿度变化规律
4.4 本章小结
第5章 数值模拟及结果对比分析
5.1 早龄期轻骨料混凝土一维湿度扩散数值模拟及结果对比分析
5.1.1 ABAQUS在轻骨料混凝土浓度扩散中的计算参数
5.1.2 有限元模型建立
5.1.3 分析步设置
5.1.4 边界条件
5.1.5 模拟结果
5.1.6 模拟结果与实验对比
5.2 非早龄期轻骨料混凝土一维湿度扩散数值模拟及结果对比分析
5.2.1 湿度扩散模型的MATLAB计算编程
5.2.2 数值模拟结果及对比分析
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 本文的主要工作及结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同水灰比混凝土自干燥试验[J]. 黄耀英,蔡忍,刘钰,肖磊,周勇. 水利水电科技进展. 2018(05)
[2]高性能轻集料混凝土的力学性能研究[J]. 陈连发,陈悦,李龙,陆洋. 硅酸盐通报. 2015(10)
[3]水泥基材料水分传输的影响因素研究[J]. 李洪马,潘志华,陈阳义,虞淼淼. 混凝土. 2015(09)
[4]早期混凝土湿度场精确模拟的实现[J]. 王宁. 水利与建筑工程学报. 2015(03)
[5]模拟环境中混凝土与环境间水分传输边界条件[J]. 刘鹏,余志武,王卫仑,陈颖. 中国公路学报. 2015(05)
[6]不同温度下混凝土干燥过程试验初步研究[J]. 张林飞,李宗利,张国辉,周斌扬,张久进. 混凝土. 2014(07)
[7]水胶比和粗骨料体积分数对混凝土内部相对湿度及扩散系数的影响[J]. 韩宇栋,张君,罗孙一鸣. 建筑材料学报. 2014(02)
[8]混凝土内部湿度场的研究[J]. 刘宝忠. 公路交通科技(应用技术版). 2013(05)
[9]混凝土传输性的研究进展综述[J]. 许家宁,吴嘉君,朱银国,张士萍,宗兰. 江苏建筑. 2012(05)
[10]基于MATLAB的早期混凝土湿度分布研究[J]. 张寅,郑丹. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2012(01)
博士论文
[1]干湿交替下表层混凝土中水分与离子传输过程研究[D]. 李春秋.清华大学 2009
[2]水泥基材料水分传输的研究[D]. 沈春华.武汉理工大学 2007
[3]高性能轻集料混凝土研究与应用[D]. 王发洲.武汉理工大学 2003
硕士论文
[1]轻骨料混凝土性能及其孔结构的研究[D]. 周泉丞.内蒙古农业大学 2016
[2]环境作用下混凝土内部相对湿度与宏微观性能演变研究[D]. 常洪雷.青岛理工大学 2013
[3]混凝土湿润与干燥过程中水分传输规律研究[D]. 孙金阳.浙江大学 2012
本文编号：3206542
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3206542.html
