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《凍融環(huán)境下混凝土構(gòu)件碳化深度預(yù)測模型及試驗研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:U44,U4510710-2015221024專業(yè)碩士學(xué)位論文凍融環(huán)境下混凝土構(gòu)件碳化深度預(yù)測模型及試驗研究張雷雷導(dǎo)師姓名職稱胡大琳教授高星林高級工程師專業(yè)學(xué)位類別申請學(xué)位類別碩士建筑與土木工程及領(lǐng)域名稱論文提交日期2018年4月16日論文答辯日期2018年5月12日學(xué)位授予單位長安大學(xué)CarbonateDepthPredictionModelforConcreteComponentsunderFreeze-thawEnvironmentandExperimentalStudyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:Z
2、hangLeileiSupervisor:Prof.HuDalinSNEng.GaoXinglinChang’anUniversity,Xi’an,China摘要從混凝土碳化機理角度出發(fā),混凝土中的可碳化物質(zhì)會持續(xù)與大氣環(huán)境中的CO2發(fā)生反應(yīng),致使保護層堿性逐漸變小,鋼筋鈍化膜被破壞。針對北方地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)冬季到春季發(fā)生凍融,其余時間發(fā)生碳化這一交替進行的現(xiàn)象,在混凝土純碳化理論的基礎(chǔ)上增加凍融及應(yīng)力的影響,分析凍融、碳化、應(yīng)力三因素耦合作用下的混凝土碳化結(jié)果,具有一定的實際價值?;炷两Y(jié)構(gòu)耐久性研究從上世紀(jì)開始已有眾多公認(rèn)成果,在混凝土碳化侵蝕方面主要還是停留在材料層面上,基于試驗給出定
3、性結(jié)論或經(jīng)驗公式,少有學(xué)者將凍融循環(huán)及荷載作用同時考慮,并從理論方面分析荷載對構(gòu)件的影響。本文以凍融環(huán)境為前提,研究凍融循環(huán)及應(yīng)力水平對混凝土碳化的影響。從荷載對混凝土孔隙結(jié)構(gòu)的影響機理出發(fā),分析了應(yīng)力水平對混凝土滲透性能的影響,結(jié)合凍融循環(huán)對混凝土孔隙率的變化情況,建立了混凝土碳化深度預(yù)測模型,并實施了持荷狀態(tài)混凝土短梁碳化-凍融交替試驗,數(shù)值模型與試驗結(jié)果相互驗證。本文研究內(nèi)容和結(jié)論有:①研究了凍融循環(huán)對混凝土碳化深度的影響,建立了凍融環(huán)境下混凝土碳化修正數(shù)值模型;②荷載作用主要改變了混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)特征,繼而影響混凝土的滲透性,以此修正了考慮荷載及凍融循環(huán)作用的二氧化碳擴散系數(shù);③在
4、已有理論模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合凍融-荷載對混凝土擴散性能的影響,建立凍融環(huán)境下考慮應(yīng)力的混凝土碳化深度預(yù)測模型;④分析了荷載作用形式(拉壓)及不同應(yīng)力水平對混凝土體應(yīng)變、孔隙率和二氧化碳擴散系數(shù)的影響,三者變化規(guī)律類似;⑤進行持荷狀態(tài)混凝土梁碳化-凍融交替試驗,并采用COMSOLMultiphysics多物理場軟件分析模擬求解,對比理論與實際結(jié)果,兩者具有良好的吻合性。關(guān)鍵詞:混凝土耐久性;凍融;碳化;應(yīng)力;侵蝕模型;凍融碳化試驗IAbstractFromtheperspectiveoftheconcretecarbonationmechanism,thecarbonizablemateria
5、lintheconcretewillcontinuetoreactwithCO2intheatmosphere,resultinginagradualdecreaseinthebasicityoftheprotectivelayerandthedestructionofthesteelpassivationfilm.Inthenorthernarea,theconcretestructurefreezesandthawsfromwintertospring,andcarbonizationtakesplaceduringtherestoftheyear.Inviewofthisaltern
6、atephenomenon,basedonthetheoryofpurecarbonationofconcrete,theeffectsoffreeze-thawandstressareincreased,andthecarbonizationresultsofconcreteunderthecouplingoffreeze-thaw,carbonizationandstressareanalyzed,whichhascertainpracticalvalue.Thedurabilityofconcretestructureshasbeenrecognizedfromthebeginnin
7、gofthelastcentury,andmanyachievementshavebeenmade.Intermsofcarbonizationofconcrete,itmainlystaysatthemateriallevel.Qualitativeconclusionsorempiricalformulasaregivenbasedontests.Fewscholarsconsiderbothfreeze-thawc