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《多因素耦合作用下高性能混凝土的長期物理力學(xué)性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、己摘要I‘橋梁的生存環(huán)境復(fù)雜多樣,外部荷載和各種環(huán)境侵蝕因素交互作用,使得混凝土材料長期性能不足,嚴(yán)重影響了橋梁結(jié)構(gòu)的服役壽命?,F(xiàn)有混凝土耐久性試驗(yàn)方法在試驗(yàn)制度和評(píng)價(jià)指標(biāo)方面普遍存在設(shè)計(jì)不合理的問題,導(dǎo)致混凝土材料劣化試驗(yàn)結(jié)果缺乏規(guī)律性的總結(jié)和分析。本文針對(duì)典型腐蝕環(huán)境因素包括硫酸鹽侵蝕、干濕循環(huán)、凍融循環(huán)、氯鹽等以及彎曲荷載因素的交互作用,研究了高性能混凝土長期物理力學(xué)性能的室內(nèi)加速試驗(yàn)方法及性能演變規(guī)律,開展了高性能混凝土的長期性能評(píng)估和壽命預(yù)測分析,以期為改善我國混凝土橋梁的建設(shè)質(zhì)量、保證使用壽命提供技術(shù)支持
2、。本文主要的研究內(nèi)容如下:(1)選取了我國內(nèi)陸橋梁典型腐蝕環(huán)境因素與彎曲荷載因素進(jìn)行組合,建立了多因素耦合作用下橋梁混凝土物理力學(xué)性能演變規(guī)律的室內(nèi)加速試驗(yàn)方法。(2)采用建立的加速試驗(yàn)方法,定量研究了多因素耦合作用下橋梁高性能混凝土的長期物理力學(xué)性能演變規(guī)律及其與組成材料之間的關(guān)系。凍融循環(huán)和氯鹽一凍融循環(huán)作用下混凝土的物理力學(xué)性能演變過程分為緩慢劣化段和加速劣化段,可用二次多項(xiàng)式表示,在此基礎(chǔ)上建立了礦物摻合料摻量對(duì)混凝土性能演變方程的影響函數(shù),礦粉和引氣劑的摻入有效延緩了侵蝕過程中混凝土性能的劣化;干濕循環(huán)一硫
3、酸鹽侵蝕作用下混凝土的物理力學(xué)性能演變過程分為增長段和劣化段,混凝土質(zhì)量損失率、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和氯離子擴(kuò)散系數(shù)的演變過程可用二次多項(xiàng)式表示,相對(duì)動(dòng)彈性模量的演變過程符合高斯曲線,在此基礎(chǔ)上建立了水膠比和礦物摻合料摻量對(duì)混凝土性能演變方程的影響函數(shù),早強(qiáng)劑和引氣劑的摻入延緩了粉煤灰混凝土的性能劣化;在荷載一千濕循環(huán)條件下,礦物摻和料的摻入減小了混凝土的氯離子滲透深度,早強(qiáng)劑和引氣劑的摻入提高了侵蝕過程中混凝土的氯離子滲透深度值;在荷載一氯鹽一凍融循環(huán)耦合作用下,礦物摻合料和引氣劑的摻入降低了混凝土的強(qiáng)度損傷。(3)
4、采用XRD、SEM—EDS、Mm等亞微觀測試手段,結(jié)合損傷理論分析,研究了多因素耦合作用下混凝土的長期性能劣化機(jī)理。在干濕循環(huán)一硫酸鹽侵蝕作用下,石膏、鈣礬石等侵蝕產(chǎn)物的形成以及硫酸鈉的反復(fù)溶解結(jié)晶會(huì)導(dǎo)致裂紋的形成。氯鹽一凍融循環(huán)侵蝕作用下,氯離子與水化鋁酸鹽反應(yīng)生成了氯鋁酸鈣,促使了AFm向AFt的轉(zhuǎn)化。環(huán)境因素與荷載因素交互作用下,彎曲荷載加速了環(huán)境侵蝕進(jìn)程,環(huán)境侵蝕的加劇反過來又會(huì)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生附加荷載的作用。(4)應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論,通過建立灰類評(píng)估參數(shù),分析混凝土材料因素、環(huán)境侵蝕因素與混凝土抗壓強(qiáng)度間的相
5、關(guān)性,構(gòu)建多元灰預(yù)測模型,形成了多因素耦合作用下橋梁混凝土的長期物理力學(xué)性能評(píng)估和壽命預(yù)測體系;開展了干濕循環(huán)一硫酸鹽侵蝕作用下C50橋梁高性能混凝土的長期性能評(píng)估和壽命預(yù)測分析,據(jù)此提出可通過減小水膠比、摻入礦粉和適量粉煤灰來改善混凝土的抗干濕循環(huán)一硫酸鹽侵蝕性能,提高其服役壽命,當(dāng)粉煤灰摻量較大時(shí),可同時(shí)摻入早強(qiáng)劑或引氣劑以保證其抗侵蝕性能。?關(guān)鍵詞:多因素耦合侵蝕,高性能混凝土,加速試驗(yàn)方法,長期性能演變規(guī)律,壽命預(yù)測Ⅱ“~rAbstractBridgesuffersacomplicatedanddiversi
6、fiedexternalenvironment·Multipleco玎osivefaCtorsincludingtheexternalloadingandharshenvironmentalCOndltlonsseverelv撒tlong—termperformancesofconcreteaswellastheservicelifeofbilge·Exp嘶mentalresultswerenotsatisfiedduetotheimproprietyofexperimentaJre2叫l(wèi)ationandevalua
7、tionindexforcurrentexperimentalmethodsofconcretedurabili“Thispaperstudiedacceleratedexperimentalmethodsforlong—te脅pe_喲咖ancesofhigh.performanceconcretesubjectedtomultipleaggresslonofbendingloadingandtypicalcorrosiveenvironmentsincludingsulfateattack,wetting.dryi
8、ngcycles.chlorideandfreeze-thawcycles,eta1.Long。termperfo吼觚cesofhigh.performanceconcretewerealsostudied.Long-termperformanceassessmentaIld默!rvicelifepredictionofconcretewere