凍融與硫酸鹽侵蝕耦合作用下不同骨料取代率再生混凝土損傷研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-01 23:24
為探究寒冷地區(qū)再生混凝土的耐久性能,制備取代率分別為0%、30%、50%和100%的再生混凝土進(jìn)行凍融循環(huán)和硫酸鹽侵蝕耦合作用試驗(yàn),通過再生混凝土的質(zhì)量、相對(duì)動(dòng)彈性模量、抗壓強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo),分析再生混凝土的損傷劣化規(guī)律,并利用weibull模型建立再生混凝土的損傷方程對(duì)再生混凝土的使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)果表明,凍融循環(huán)與硫酸鹽侵蝕耦合作用嚴(yán)重影響混凝土耐久性,且在相同條件下,隨著再生骨料取代率的提高,再生混凝土的耐久性逐漸下降。運(yùn)用損傷方程預(yù)測(cè)分析可以得到再生混凝土的使用壽命,為寒冷地區(qū)再生混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性評(píng)估提供參考和依據(jù)。
【文章來源】:地震工程與工程振動(dòng). 2020,40(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
再生混凝土相對(duì)動(dòng)彈性模量變化規(guī)律
圖3顯示了各取代率再生混凝土相對(duì)動(dòng)彈性模量隨凍融循環(huán)的變化情況。從圖中可以看到,Q100、Q50、Q30再生混凝土分別在經(jīng)過150次、250次、275次凍融循環(huán)后,相對(duì)動(dòng)彈性模量達(dá)到0.611、0.595、0.646,接近或已經(jīng)不能達(dá)到混凝土相對(duì)動(dòng)彈性模量大于60% 的指標(biāo),不再進(jìn)行試驗(yàn)。而Q0再生混凝土在經(jīng)過300次凍融循環(huán)后,相對(duì)動(dòng)彈性模量為0.818,滿足混凝土的抗凍性要求。再生混凝土的相對(duì)動(dòng)彈性模量經(jīng)歷三個(gè)階段:緩慢下降、加速下降和快速下降。這是因?yàn)樵诜(wěn)定下降階段,硫酸鹽侵蝕和凍融循環(huán)集中在混凝土表面,主要以凍融破壞為主,而且硫酸鹽對(duì)混凝土破壞的抑制作用大過促進(jìn)作用[14],相對(duì)動(dòng)彈性模量緩慢地的減少。當(dāng)混凝土由于凍融循環(huán)發(fā)生局部剝落現(xiàn)象時(shí),硫酸鹽溶液沿產(chǎn)生的微裂縫和微孔隙進(jìn)入混凝土內(nèi)部產(chǎn)生凍脹壓與滲透壓[15],加速了再生混凝土損傷劣化,相對(duì)動(dòng)彈性模量降低幅度加大。隨著混凝土表面剝落現(xiàn)象嚴(yán)重,舊裂紋的擴(kuò)展,再加上再生骨料的暴露,裂縫數(shù)量增多。混凝土內(nèi)部的凍脹壓與滲透壓增大,促進(jìn)了裂縫的擴(kuò)展,在加上此時(shí)硫酸鹽對(duì)混凝土破壞的促進(jìn)作用大于抑制作用加速對(duì)再生混凝土的破壞。而且從圖3中可以看到,隨再生骨料摻量的增多,相對(duì)動(dòng)彈性模量下降的越明顯。2.3 抗壓強(qiáng)度
對(duì)取代率為30%、50%和100%的再生混凝土凍融循環(huán)后的相對(duì)動(dòng)彈性模量試驗(yàn)數(shù)據(jù)與擬合結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比結(jié)果如圖5所示,可以看到損傷方程預(yù)測(cè)曲線與試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有較好的相關(guān)性,可以較精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)出混凝土的抗凍耐久性。表3 損傷方程相關(guān)參數(shù)Table 3 Relevant parameters of damage equation 編號(hào) R2 μ β Q0 0.876 3 878.347 0.819 Q30 0.911 621.631 2.041 Q50 0.978 407.183 1.582 Q100 0.982 210.740 1.663
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]再生混凝土在硫酸鹽與干濕循環(huán)耦合作用下的耐久性能研究[J]. 劉大慶,陳亮亮,王生云,郝國(guó)臣. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2018(10)
[2]不同取代率再生骨料混凝土在硫酸鹽侵蝕和凍融循環(huán)共同作用下的力學(xué)性能研究[J]. 張凱,陳亮亮,侍克斌. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(07)
[3]不同強(qiáng)度等級(jí)的再生骨料對(duì)再生混凝土基本力學(xué)性能影響[J]. 霍洪媛,范程程,陳愛玖,李寒劍,邵沖,霍惠君. 混凝土. 2017(02)
[4]硫酸鹽環(huán)境下再生骨料混凝土的抗凍性能[J]. 賈文亮,李昊,張琴. 硅酸鹽通報(bào). 2016(06)
[5]再生混凝土基本力學(xué)性能及開發(fā)研究[J]. 古松,蘇燕,胡宏駿. 混凝土. 2015(04)
[6]聚丙烯纖維再生骨料混凝土抗凍性能研究[J]. 李金澤,孟云芳,李瑞,賀普春. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[7]再生粗骨料含量對(duì)再生混凝土力學(xué)性能的影響分析[J]. 陳宗平,占東輝,徐金俊. 工業(yè)建筑. 2015(01)
[8]硫酸鹽侵蝕與凍融循環(huán)共同作用下混凝土損傷研究[J]. 苑立冬,牛荻濤,姜磊,孫迎召,費(fèi)倩男. 硅酸鹽通報(bào). 2013(06)
[9]再生混凝土耐久性研究進(jìn)展[J]. 劉玉蓮,曹明莉,張會(huì)霞. 混凝土. 2013(04)
[10]混凝土凍融損傷特性分析及壽命預(yù)測(cè)[J]. 牛荻濤,肖前慧. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(03)
碩士論文
[1]凍融循環(huán)后混凝土力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[D]. 祝金鵬.山東大學(xué) 2009
本文編號(hào):3013617
【文章來源】:地震工程與工程振動(dòng). 2020,40(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
再生混凝土相對(duì)動(dòng)彈性模量變化規(guī)律
圖3顯示了各取代率再生混凝土相對(duì)動(dòng)彈性模量隨凍融循環(huán)的變化情況。從圖中可以看到,Q100、Q50、Q30再生混凝土分別在經(jīng)過150次、250次、275次凍融循環(huán)后,相對(duì)動(dòng)彈性模量達(dá)到0.611、0.595、0.646,接近或已經(jīng)不能達(dá)到混凝土相對(duì)動(dòng)彈性模量大于60% 的指標(biāo),不再進(jìn)行試驗(yàn)。而Q0再生混凝土在經(jīng)過300次凍融循環(huán)后,相對(duì)動(dòng)彈性模量為0.818,滿足混凝土的抗凍性要求。再生混凝土的相對(duì)動(dòng)彈性模量經(jīng)歷三個(gè)階段:緩慢下降、加速下降和快速下降。這是因?yàn)樵诜(wěn)定下降階段,硫酸鹽侵蝕和凍融循環(huán)集中在混凝土表面,主要以凍融破壞為主,而且硫酸鹽對(duì)混凝土破壞的抑制作用大過促進(jìn)作用[14],相對(duì)動(dòng)彈性模量緩慢地的減少。當(dāng)混凝土由于凍融循環(huán)發(fā)生局部剝落現(xiàn)象時(shí),硫酸鹽溶液沿產(chǎn)生的微裂縫和微孔隙進(jìn)入混凝土內(nèi)部產(chǎn)生凍脹壓與滲透壓[15],加速了再生混凝土損傷劣化,相對(duì)動(dòng)彈性模量降低幅度加大。隨著混凝土表面剝落現(xiàn)象嚴(yán)重,舊裂紋的擴(kuò)展,再加上再生骨料的暴露,裂縫數(shù)量增多。混凝土內(nèi)部的凍脹壓與滲透壓增大,促進(jìn)了裂縫的擴(kuò)展,在加上此時(shí)硫酸鹽對(duì)混凝土破壞的促進(jìn)作用大于抑制作用加速對(duì)再生混凝土的破壞。而且從圖3中可以看到,隨再生骨料摻量的增多,相對(duì)動(dòng)彈性模量下降的越明顯。2.3 抗壓強(qiáng)度
對(duì)取代率為30%、50%和100%的再生混凝土凍融循環(huán)后的相對(duì)動(dòng)彈性模量試驗(yàn)數(shù)據(jù)與擬合結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比結(jié)果如圖5所示,可以看到損傷方程預(yù)測(cè)曲線與試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有較好的相關(guān)性,可以較精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)出混凝土的抗凍耐久性。表3 損傷方程相關(guān)參數(shù)Table 3 Relevant parameters of damage equation 編號(hào) R2 μ β Q0 0.876 3 878.347 0.819 Q30 0.911 621.631 2.041 Q50 0.978 407.183 1.582 Q100 0.982 210.740 1.663
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]再生混凝土在硫酸鹽與干濕循環(huán)耦合作用下的耐久性能研究[J]. 劉大慶,陳亮亮,王生云,郝國(guó)臣. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2018(10)
[2]不同取代率再生骨料混凝土在硫酸鹽侵蝕和凍融循環(huán)共同作用下的力學(xué)性能研究[J]. 張凱,陳亮亮,侍克斌. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(07)
[3]不同強(qiáng)度等級(jí)的再生骨料對(duì)再生混凝土基本力學(xué)性能影響[J]. 霍洪媛,范程程,陳愛玖,李寒劍,邵沖,霍惠君. 混凝土. 2017(02)
[4]硫酸鹽環(huán)境下再生骨料混凝土的抗凍性能[J]. 賈文亮,李昊,張琴. 硅酸鹽通報(bào). 2016(06)
[5]再生混凝土基本力學(xué)性能及開發(fā)研究[J]. 古松,蘇燕,胡宏駿. 混凝土. 2015(04)
[6]聚丙烯纖維再生骨料混凝土抗凍性能研究[J]. 李金澤,孟云芳,李瑞,賀普春. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[7]再生粗骨料含量對(duì)再生混凝土力學(xué)性能的影響分析[J]. 陳宗平,占東輝,徐金俊. 工業(yè)建筑. 2015(01)
[8]硫酸鹽侵蝕與凍融循環(huán)共同作用下混凝土損傷研究[J]. 苑立冬,牛荻濤,姜磊,孫迎召,費(fèi)倩男. 硅酸鹽通報(bào). 2013(06)
[9]再生混凝土耐久性研究進(jìn)展[J]. 劉玉蓮,曹明莉,張會(huì)霞. 混凝土. 2013(04)
[10]混凝土凍融損傷特性分析及壽命預(yù)測(cè)[J]. 牛荻濤,肖前慧. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(03)
碩士論文
[1]凍融循環(huán)后混凝土力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[D]. 祝金鵬.山東大學(xué) 2009
本文編號(hào):3013617
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