轴压荷载和硫酸盐侵蚀耦合作用下粉煤灰混凝土长期性能研究
发布时间：2021-06-26 03:59
土木工程行业迅猛发展,但混凝土结构服役环境日益恶劣,往往遭受环境和包括结构自重在内的荷载作用,如此双重甚至多重因素耦合更加剧混凝土结构的损伤。环境因素以硫酸根离子对混凝土的侵蚀最严重,因此本文开展混凝土的荷载和硫酸盐侵蚀耦合试验,研究粉煤灰因素、浸泡方式、侵蚀溶液浓度、应力水平等对混凝土长期性能的影响,通过试验-理论相结合对混凝土劣化规律进行深层次分析。（1）研究了硫酸盐侵蚀作用下普通混凝土和粉煤灰混凝土长期性能。结果表明:硫酸盐干湿循环使普通混凝土的损伤劣化效应明显加快,但对粉煤灰混凝土影响很小;高浓度侵蚀溶液加快混凝土的损伤进程,粉煤灰混凝土对侵蚀溶液浓度变化比普通混凝土更敏感。通过建立混凝土耐久性损伤模型,发现混凝土损伤速率均随侵蚀龄期增加而增大,普通混凝土损伤速率大于粉煤灰混凝土,硫酸盐干湿循环作用下损伤速率大于长期浸泡作用。通过建立混凝土强度损失率和腐蚀层厚度之间关系,发现在研究硫酸盐溶液侵蚀下两者之间关系时,硫酸盐溶液浓度和浸泡方式的影响可以忽视,并基于实验数据提出了普通混凝土和粉煤灰混凝土的超声探伤普遍方程。（2）研究了荷载和硫酸盐耦合作用下粉煤灰混凝土长期性能。结果表明...
【文章来源】：烟台大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 混凝土的硫酸盐侵蚀机理
1.2.2 硫酸盐侵蚀下混凝土耐久性能
1.2.3 荷载和硫酸盐侵蚀耦合作用下混凝土耐久性能
1.2.4 粉煤灰混凝土抗硫酸盐侵蚀性能
1.2.5 存在的主要问题
1.3 研究内容和技术路线
2 试验概况
2.1 混凝土制备
2.1.1 原材料及混凝土配合比
2.1.2 试件制备及养护
2.2 试验设备
2.2.1 ZBL-U520A非金属超声检测仪
2.2.2 YAW-2000D型微机控制电液伺服压力试验机
2.2.3 非接触式位移/应变视频测量仪
2.2.4 轴压荷载作用下盐溶液侵蚀装置
2.3 试验方案
2.3.1 硫酸盐侵蚀制度
2.3.2 混凝土耐久性能评价指标
2.3.3 混凝土依时性应力-应变关系
2.4 试验参数及试件数量
2.4.1 试验因素、水平及参数表示
2.4.2 试件数量
3 硫酸盐侵蚀作用下普通混凝土和粉煤灰混凝土长期性能对比分析
3.1 试验概况及现象
3.2 试验结果对比
3.2.1 质量损失率
3.2.2 相对动弹性模量
3.2.3 抗压强度与强度损失率
3.2.4 腐蚀层厚度
3.3 混凝土耐久性损伤模型
3.3.1 模型建立
3.3.2 模型分析
3.4 硫酸盐侵蚀作用下混凝土的超声探伤
3.5 本章小结
4 荷载和硫酸盐侵蚀耦合作用下粉煤灰混凝土长期性能分析
4.1 试验概况
4.2 混凝土耐久性能分析
4.2.1 质量损失率
4.2.2 相对动弹性模量
4.2.3 耐久性损伤模型
4.3 混凝土力学性能分析
4.3.1 峰值应力
4.3.2 峰值应变
4.3.3 应力-应变曲线
4.3.4 粉煤灰混凝土受压本构关系
4.4 粉煤灰混凝土与普通混凝土力学性能对比
4.4.1 本构关系
4.4.2 应力比阈值
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴压与硫酸盐耦合作用下混凝土强度劣化机理[J]. 逯静洲,田立宗,童立强,刘莹,朱孔峰. 建筑材料学报. 2018(03)
[2]受冻融混凝土动态抗压特性试验研究[J]. 朱孔峰,逯静洲,国力,童立强. 硅酸盐通报. 2017(12)
[3]硫酸盐侵蚀与干湿循环下混凝土本构关系研究[J]. 姜磊,牛荻涛. 中国矿业大学学报. 2017(01)
[4]粉煤灰对混凝土抗冻及抗硫酸盐性能的影响[J]. 李阳,王瑞骏,闫菲,贺新星,孙阳. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2017(02)
[5]混凝土硫酸盐腐蚀层厚度的超声对测法研究[J]. 杜健民,李再婷,于贵霞,姬永生. 混凝土. 2015(10)
[6]荷载、碳化和氯盐侵蚀对混凝土劣化的影响[J]. 金南国,徐亦斌,付传清,金贤玉,王治. 硅酸盐学报. 2015(10)
[7]硫酸盐和干湿循环耦合作用下混凝土性能研究[J]. 刘道维,刘本义,李向东,袁杰. 水利水运工程学报. 2015(04)
[8]酸雨环境下约束混凝土本构关系试验[J]. 郑山锁,关永莹,黄莺歌,周京良,郑捷. 建筑材料学报. 2016(02)
[9]吸附区粉煤灰混凝土抗硫酸盐腐蚀性能研究[J]. 杜健民,陈耀,于贵霞,姬永生. 中国矿业大学学报. 2014(04)
[10]单轴压荷载下掺合料对混凝土渗透性的影响[J]. 洪雷,危行财,汪明刚. 建筑材料学报. 2013(01)
博士论文
[1]硫酸盐侵蚀环境下混凝土劣化规律研究[D]. 姜磊.西安建筑科技大学 2014
[2]轴压荷载下干湿循环—硫酸盐侵蚀耦合作用混凝土长期性能[D]. 曹健.北京交通大学 2013
[3]交变荷载与硫酸盐腐蚀作用下水泥混凝土疲劳损伤机制[D]. 关博文.长安大学 2012
[4]力学荷载及环境复合因素作用下混凝土结构劣化机理研究[D]. 万小梅.西安建筑科技大学 2011
[5]复杂环境下混凝土硫酸盐侵蚀微—宏观劣化规律研究[D]. 高润东.清华大学 2010
[6]西部地区严酷环境下混凝土的耐久性与寿命预测[D]. 金祖权.东南大学 2006
[7]高性能混凝土应力腐蚀与腐蚀疲劳特性研究[D]. 陈拴发.长安大学 2004
[8]盐湖地区高性能混凝土的耐久性、机理与使用寿命预测方法[D]. 余红发.东南大学 2004
[9]冻融循环与外部弯曲应力、盐溶液复合作用下混凝土的耐久性与寿命预测[D]. 慕儒.东南大学 2000
硕士论文
[1]疲劳荷载与硫酸盐交互作用下混凝土损伤特性试验研究[D]. 国力.烟台大学 2018
[2]轴压荷载-硫酸盐侵蚀耦合作用混凝土长期性能研究[D]. 田立宗.烟台大学 2018
[3]干湿循环下掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究[D]. 杨可.青岛理工大学 2018
[4]疲劳荷载与冻融循环作用后混凝土动态特性试验研究[D]. 朱孔峰.烟台大学 2017
[5]低温环境下水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能研究[D]. 吴萌.中国矿业大学 2016
[6]硫酸盐侵蚀与冻融循环耦合作用下混凝土劣化损伤研究[D]. 陈振.宁夏大学 2016
[7]长期浸泡下混凝土硫酸盐传输—劣化机理研究[D]. 田浩.深圳大学 2015
[8]荷载及水头压力作用下地下结构混凝土硫酸盐腐蚀研究[D]. 吴骏晖.中国矿业大学 2015
[9]荷载作用下道路混凝土硫酸盐腐蚀特性研究[D]. 於德美.长安大学 2012
[10]硫酸盐侵蚀下混凝土的耐久性分析[D]. 汤海昌.南京理工大学 2008
本文编号：3250587
【文章来源】：烟台大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 混凝土的硫酸盐侵蚀机理
1.2.2 硫酸盐侵蚀下混凝土耐久性能
1.2.3 荷载和硫酸盐侵蚀耦合作用下混凝土耐久性能
1.2.4 粉煤灰混凝土抗硫酸盐侵蚀性能
1.2.5 存在的主要问题
1.3 研究内容和技术路线
2 试验概况
2.1 混凝土制备
2.1.1 原材料及混凝土配合比
2.1.2 试件制备及养护
2.2 试验设备
2.2.1 ZBL-U520A非金属超声检测仪
2.2.2 YAW-2000D型微机控制电液伺服压力试验机
2.2.3 非接触式位移/应变视频测量仪
2.2.4 轴压荷载作用下盐溶液侵蚀装置
2.3 试验方案
2.3.1 硫酸盐侵蚀制度
2.3.2 混凝土耐久性能评价指标
2.3.3 混凝土依时性应力-应变关系
2.4 试验参数及试件数量
2.4.1 试验因素、水平及参数表示
2.4.2 试件数量
3 硫酸盐侵蚀作用下普通混凝土和粉煤灰混凝土长期性能对比分析
3.1 试验概况及现象
3.2 试验结果对比
3.2.1 质量损失率
3.2.2 相对动弹性模量
3.2.3 抗压强度与强度损失率
3.2.4 腐蚀层厚度
3.3 混凝土耐久性损伤模型
3.3.1 模型建立
3.3.2 模型分析
3.4 硫酸盐侵蚀作用下混凝土的超声探伤
3.5 本章小结
4 荷载和硫酸盐侵蚀耦合作用下粉煤灰混凝土长期性能分析
4.1 试验概况
4.2 混凝土耐久性能分析
4.2.1 质量损失率
4.2.2 相对动弹性模量
4.2.3 耐久性损伤模型
4.3 混凝土力学性能分析
4.3.1 峰值应力
4.3.2 峰值应变
4.3.3 应力-应变曲线
4.3.4 粉煤灰混凝土受压本构关系
4.4 粉煤灰混凝土与普通混凝土力学性能对比
4.4.1 本构关系
4.4.2 应力比阈值
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴压与硫酸盐耦合作用下混凝土强度劣化机理[J]. 逯静洲,田立宗,童立强,刘莹,朱孔峰. 建筑材料学报. 2018(03)
[2]受冻融混凝土动态抗压特性试验研究[J]. 朱孔峰,逯静洲,国力,童立强. 硅酸盐通报. 2017(12)
[3]硫酸盐侵蚀与干湿循环下混凝土本构关系研究[J]. 姜磊,牛荻涛. 中国矿业大学学报. 2017(01)
[4]粉煤灰对混凝土抗冻及抗硫酸盐性能的影响[J]. 李阳,王瑞骏,闫菲,贺新星,孙阳. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2017(02)
[5]混凝土硫酸盐腐蚀层厚度的超声对测法研究[J]. 杜健民,李再婷,于贵霞,姬永生. 混凝土. 2015(10)
[6]荷载、碳化和氯盐侵蚀对混凝土劣化的影响[J]. 金南国,徐亦斌,付传清,金贤玉,王治. 硅酸盐学报. 2015(10)
[7]硫酸盐和干湿循环耦合作用下混凝土性能研究[J]. 刘道维,刘本义,李向东,袁杰. 水利水运工程学报. 2015(04)
[8]酸雨环境下约束混凝土本构关系试验[J]. 郑山锁,关永莹,黄莺歌,周京良,郑捷. 建筑材料学报. 2016(02)
[9]吸附区粉煤灰混凝土抗硫酸盐腐蚀性能研究[J]. 杜健民,陈耀,于贵霞,姬永生. 中国矿业大学学报. 2014(04)
[10]单轴压荷载下掺合料对混凝土渗透性的影响[J]. 洪雷,危行财,汪明刚. 建筑材料学报. 2013(01)
博士论文
[1]硫酸盐侵蚀环境下混凝土劣化规律研究[D]. 姜磊.西安建筑科技大学 2014
[2]轴压荷载下干湿循环—硫酸盐侵蚀耦合作用混凝土长期性能[D]. 曹健.北京交通大学 2013
[3]交变荷载与硫酸盐腐蚀作用下水泥混凝土疲劳损伤机制[D]. 关博文.长安大学 2012
[4]力学荷载及环境复合因素作用下混凝土结构劣化机理研究[D]. 万小梅.西安建筑科技大学 2011
[5]复杂环境下混凝土硫酸盐侵蚀微—宏观劣化规律研究[D]. 高润东.清华大学 2010
[6]西部地区严酷环境下混凝土的耐久性与寿命预测[D]. 金祖权.东南大学 2006
[7]高性能混凝土应力腐蚀与腐蚀疲劳特性研究[D]. 陈拴发.长安大学 2004
[8]盐湖地区高性能混凝土的耐久性、机理与使用寿命预测方法[D]. 余红发.东南大学 2004
[9]冻融循环与外部弯曲应力、盐溶液复合作用下混凝土的耐久性与寿命预测[D]. 慕儒.东南大学 2000
硕士论文
[1]疲劳荷载与硫酸盐交互作用下混凝土损伤特性试验研究[D]. 国力.烟台大学 2018
[2]轴压荷载-硫酸盐侵蚀耦合作用混凝土长期性能研究[D]. 田立宗.烟台大学 2018
[3]干湿循环下掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究[D]. 杨可.青岛理工大学 2018
[4]疲劳荷载与冻融循环作用后混凝土动态特性试验研究[D]. 朱孔峰.烟台大学 2017
[5]低温环境下水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能研究[D]. 吴萌.中国矿业大学 2016
[6]硫酸盐侵蚀与冻融循环耦合作用下混凝土劣化损伤研究[D]. 陈振.宁夏大学 2016
[7]长期浸泡下混凝土硫酸盐传输—劣化机理研究[D]. 田浩.深圳大学 2015
[8]荷载及水头压力作用下地下结构混凝土硫酸盐腐蚀研究[D]. 吴骏晖.中国矿业大学 2015
[9]荷载作用下道路混凝土硫酸盐腐蚀特性研究[D]. 於德美.长安大学 2012
[10]硫酸盐侵蚀下混凝土的耐久性分析[D]. 汤海昌.南京理工大学 2008
本文编号：3250587
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