裂缝对混凝土盐冻破坏行为的影响

发布时间：2023-10-21 10:28

　　混凝土是基础设施建设使用最为广泛的土木工程材料。虽然混凝土具有较好的技术经济性,但在其使服役过程结构混凝土普遍由于荷载、收缩、碱骨料反应等原因产生裂缝,从而为外部环境中侵蚀性介质进入钢筋混凝土提供快速通道,缩短了钢筋混凝土的服役寿命。值得注意的是,对于北方寒冷或严寒海洋环境中的混凝土结构,混凝土将经受冻融与氯盐的耦合破坏作用,显著加剧结构混凝土的损伤。本文主要研究了冻融与氯盐耦合作用下初始裂缝对混凝土损伤发展规律,以及损伤后混凝土中氯离子传输行为的影响。采用改进的巴西劈裂法在混凝土中预制出宽度为20μm、40μm、60μm、80μm、100μm、130μm和150μm的初始裂缝,并采用图像处理法对裂缝的宽度信息进行表征。对具有不同初始裂缝宽度的混凝土开展盐冻试验,研究裂缝宽度扩展、混凝土剥落质量损失和相对动弹性模量变化,同时采用碘离子快速迁移法研究了上述耦合作用对损伤后混凝土中氯离子传输行为的影响规律。整体上而言,随着盐冻循环次数的增加和初始裂缝宽度的扩大,混凝土的剥落质量损失和相对动弹性模量损失逐渐增加,并且损伤主要集中在裂缝及周边区域。此外,初始裂缝宽度与水胶比对混凝土的抗盐冻性能...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 混凝土盐冻破坏研究现状
        1.2.1 混凝土冻融破坏机理
        1.2.2 混凝土盐冻损伤研究现状
        1.2.3 混凝土抗盐冻性能影响因素
    1.3 混凝土裂缝对离子传输影响研究现状
        1.3.1 氯离子引起钢筋锈蚀机理
        1.3.2 氯离子在混凝土内传输机制
        1.3.3 裂缝对氯离子传输的影响
    1.4 主要研究内容和技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
2 原材料和试验方法
    2.1 试验原材料
        2.1.1 水泥
        2.1.2 粉煤灰
        2.1.3 矿粉
        2.1.4 集料
        2.1.5 砂
        2.1.6 水
        2.1.7 外加剂
    2.2 试验方法
        2.2.1 试件配合比
        2.2.2 试件的制备与成型
        2.2.3 盐冻循环试验方法
        2.2.4 剥落质量的测量
        2.2.5 相对动弹性模量的测量
        2.2.6 快速碘离子迁移
        2.2.7 微观物相表征
        2.2.8 孔隙率测试
3 裂缝的预制与表征
    3.1 裂缝的预制
        3.1.1 机械力学破损法
        3.1.2 非机械力学无损法
    3.2 裂缝的表征
    3.3 本章小结
4 开裂混凝土盐冻损伤行为
    4.1 裂缝扩展
        4.1.1 盐冻循环对裂缝扩展的影响
        4.1.2 初始裂缝对裂缝扩展的影响
        4.1.3 水胶比对裂缝扩展的影响
    4.2 剥落质量损失
        4.2.1 盐冻循环对剥落质量的影响
        4.2.2 初始裂缝对剥落质量的影响
        4.2.3 水胶比对剥落质量的影响
    4.3 相对动弹性模量变化
        4.3.1 盐冻循环对裂缝扩展的影响
        4.3.2 初始裂缝对相对动弹性模量的影响
        4.3.3 水胶比对相对动弹性模量的影响
    4.4 微观结构变化
        4.4.1 盐冻循环对孔隙率的影响
        4.4.2 初始裂缝对孔隙率的影响
        4.4.3 水胶比对孔隙率的影响
        4.4.4 扫描电镜图像
    4.5 本章小结
5 盐冻与初始裂缝耦合作用下混凝土渗透性能
    5.1 氯离子扩散系数
        5.1.1 氯离子扩散系数主要测试方法
        5.1.2 碘离子快速迁移试验
    5.2 碘离子扩散行为影响因素
        5.2.1 盐冻循环和水胶比对扩散的影响
        5.2.2 初始裂缝对扩散的影响
    5.3 考虑盐冻以及裂缝调整氯离子扩散方程
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B.学位论文数据集
致谢



本文编号：3855653