荷载—化学作用下裂缝井壁混凝土损伤劣化研究

发布时间：2017-08-27 09:15

  本文关键词：荷载—化学作用下裂缝井壁混凝土损伤劣化研究

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【摘要】：井筒作为矿井连接地下和地面的咽喉,其安全性是至关重要的。井壁混凝土在浇筑以及使用的过程中不可避免的会产生可见的裂缝或者不可见的微裂缝,同时还要受到地底竖向应力和地下水的共同作用。因此研究带裂缝混凝土在竖向荷载与化学腐蚀共同作用下的性能对提高井壁的寿命有着重要的意义。对带裂缝混凝土在竖向荷载与化学腐蚀作用下的混凝土性能进行研究,通过对带裂缝混凝土进行竖向荷载试验、化学腐蚀试验、竖向荷载与化学腐蚀共同作用试验,分析不同试验条件对带裂缝混凝土性能的影响。通过带裂缝混凝土抗压强度的变化和混凝土内盐离子含量的变化,分析竖向荷载与化学腐蚀单独作用以及竖向荷载与化学腐蚀共同作用对带裂缝混凝土性能的影响。试验结果表明,竖向荷载作用90d的C50和C60带裂缝混凝土抗压强度,随着应力比增大而增大,当应力比为25%时混凝土抗压强度最大。单独浸泡在氯盐溶液和硫酸盐溶液中90d的C60混凝土抗压强度,随着盐溶液浓度的增大而增大,混凝土内氯离子和硫酸根离子的含量随着混凝土深度的增加而降低。正交试验得出混凝土裂缝对混凝土抗压强度的影响程度从大到小为深度、长度、宽度。竖向荷载与化学腐蚀共同作用下90d的C50和C60带裂缝混凝土,抗压强度随着应力比的增大而增大,在应力比为25%时最大;在水、氯盐溶液、硫酸盐溶液和混合溶液中的带裂缝混凝土抗压强度,从大到小为浸泡在硫酸盐溶液、氯盐溶液、混合溶液、水中;随着应力比的增大,浸泡在氯盐溶液、硫酸盐溶液和混合溶液的混凝土,其0~5mm深度内的离子含量逐渐增大,C50混凝土内部的离子含量大于C60混凝土,且单独氯盐溶液和硫酸盐溶液作用下混凝土内部离子含量大于混合溶液中相应的离子含量。
【关键词】：混凝土 荷载作用 化学作用 损伤劣化
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD262
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 课题研究背景和意义10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 荷载对带裂缝混凝土性能的影响10-11
• 1.2.2 化学腐蚀对带裂缝混凝土性能的影响11-14
• 1.2.3 荷载与化学腐蚀共同作用对带裂缝混凝土性能的影响14-16
• 1.3 混凝土化学侵蚀机理分析16-17
• 1.3.1 硫酸盐侵蚀机理16-17
• 1.3.2 氯盐侵蚀机理17
• 1.4 主要研究内容17-19
• 第2章 试验原材料的基本性质19-26
• 2.1 试验原材料19-21
• 2.1.1 水泥19
• 2.1.2 水19
• 2.1.3 砂19-20
• 2.1.4 碎石20
• 2.1.5 粉煤灰20
• 2.1.6 矿粉20
• 2.1.7 减水剂20-21
• 2.1.8 化学试剂21
• 2.2 水泥与减水剂相容性试验21-22
• 2.3 集料的特性试验22-25
• 2.3.1 碎石的紧密堆积试验22-23
• 2.3.2 碎石与砂的紧密堆积试验23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 竖向荷载作用对带裂缝混凝土性能的影响26-35
• 3.1 试验方法和试验过程26-32
• 3.1.1 混凝土配合比设计26-28
• 3.1.2 加载装置的设计28-30
• 3.1.3 裂缝的制作30
• 3.1.4 坍落度的测量30-31
• 3.1.5 试件的制作31-32
• 3.1.6 试验设计32
• 3.2 试验结果32-34
• 3.2.1 标准养护和自然养护混凝土抗压强度试验结果32
• 3.2.2 不同竖向荷载作用下C50带裂缝混凝土抗压强度试验结果32-33
• 3.2.3 不同竖向荷载作用下C60带裂缝混凝土抗压强度试验结果33-34
• 3.3 本章小结34-35
• 第4章 化学腐蚀作用对带裂缝混凝土性能的影响35-61
• 4.1 正交试验35-36
• 4.2 试验设计36
• 4.3 试块的取样方法以及离子浓度的检测36-40
• 4.3.1 试块的取样方法36-37
• 4.3.2 离子含量检测方法37-40
• 4.4 试验结果40-60
• 4.4.1 混凝土中离子含量的试验结果40-43
• 4.4.2 单独一种溶液中混凝土抗压强度的试验结果43-46
• 4.4.3 混合溶液中混凝土抗压强度试验结果46-48
• 4.4.4 盐溶液对混凝土侵蚀的正交试验结果48-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第5章 竖向荷载与化学腐蚀共同作用对混凝土性能的影响61-66
• 5.1 试验设计61
• 5.2 试验结果61-65
• 5.2.1 竖向荷载与化学腐蚀共同作用对混凝土抗压强度的影响61-63
• 5.2.2 竖向荷载与化学腐蚀共同作用对混凝土 0～5mm内离子含量的影响63-65
• 5.3 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71
• 导师简介71-72
• 作者简介72-73
• 学位论文数据集73

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本文编号：745183