风沙吹蚀与冻融耦合下浮石混凝土破坏机理及寿命预测研究

发布时间：2022-08-23 21:22

　　轻型、节能、大跨度、高耸和智能是现代化建筑的特点,新型轻质混凝土符合混凝土制造业未来的发展方向。因此充分利用丰富的浮石资源,研制开发水泥、浮石、砂子、粉煤灰等混合的浮石轻骨料混凝土,对于我国北方地区的基础设施建设,具有良好的社会和经济价值。本文的研究区域为我国北方的西北部地区,该地区冬春季节寒冷多风沙,混凝土结构长期处于冻融循环和风沙吹蚀等不利自然环境下,容易影响结构的耐久性和安全性,导致结构的服役寿命降低,产生安全隐患。依据北方环境特点模拟浮石混凝土结构服役的实际自然环境,分析破坏机理并建立耐久性的预测模型。具体研究内容如下:1.利用风沙吹蚀系统模拟实际沙尘环境,通过改变吹蚀时间、吹蚀角度、吹蚀风速和下沙率探讨浮石混凝土的损伤情况。通过Z16APOALeica超景深三维显微系统对试验现象进行观测,分析浮石混凝土风沙吹蚀的破坏形态和劣化规律。2.利用气流携沙法和快冻法研究浮石混凝土在风沙吹蚀与冻融耦合破坏中的耐久性,分析质量损失及相对动弹性模量的变化规律,并进行核磁共振和扫描电镜试验,测试内部孔隙和微观结构的发展变化,探究破坏机理。3.根据混凝土寿命预测的损伤演化方程,定量建立浮石混凝... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 混凝土服役寿命的研究成果及耐久性的影响因素
        1.2.1 混凝土服役寿命的研究成果
        1.2.2 混凝土耐久性影响因素
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 轻骨料混凝土研究现状
        1.3.2 混凝土冻融破坏机理研究现状
        1.3.3 混凝土风沙吹蚀研究现状
    1.4 我国风沙环境概况
    1.5 本文研究内容及技术路线图
2 混凝土制备及试验方案设计
    2.1 试验工况设计
    2.2 混凝土试件材料
    2.3 混凝土配合比设计
    2.4 浮石混凝土试件的制作与养护
    2.5 本章小结
3 风沙吹蚀作用下浮石混凝土耐久性试验
    3.1 风沙吹蚀系统操作说明
        3.1.1 风沙吹蚀系统介绍
        3.1.2 风沙吹蚀系统使用操作步骤
    3.2 吹蚀试验方案及参数设定
    3.3 试件制备及强度测定
    3.4 试验数据分析及处理
    3.5 风沙吹蚀试验数据及分析
        3.5.1 时间与吹蚀率的关系
        3.5.2 角度与吹蚀率的关系
        3.5.3 风速与吹蚀率的关系
        3.5.4 下沙率与吹蚀率的关系
    3.6 Leica超景深分析
        3.6.1 Lecia超景深三维显微系统的基本特点
        3.6.2 浮石轻骨料混凝土受风沙吹蚀损伤面
        3.6.3 低角度吹蚀下混凝土表面损伤状况
    3.7 本章小结
4 浮石混凝土风沙吹蚀与冻融耦合的破坏机理研究
    4.1 试验方案及工况设定
    4.2 试验结果分析
        4.2.1 质量损失率
        4.2.2 相对动弹性模量
    4.3 核磁共振技术对浮石混凝土孔隙结构的研究
        4.3.1 核磁共振试验方案
        4.3.2 T_2谱
        4.3.3 核磁共振孔隙度分析
    4.4 浮石混凝土微观成像研究
        4.4.1 核磁共振成像
        4.4.2 SEM照片
    4.5 本章小结
5 浮石混凝土耐久性寿命预测
    5.1 混凝土冻融损伤理论基础
    5.2 相对动弹性模量的模型建立
    5.3 相对动弹性模量与模型的关系
    5.4 浮石混凝土抗冻及抗耦合寿命预测
        5.4.1 寿命预测的前期准备工作
        5.4.2 浮石混凝土寿命预测的模型建立
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 本文结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3678507