本文關(guān)鍵詞：養(yǎng)護條件對混凝土毛細吸水性能影響規(guī)律的試驗研究

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【摘要】：混凝土的養(yǎng)護條件是決定水泥硬化過程和微觀孔隙結(jié)構(gòu)的重要因素。充分合理的養(yǎng)護能夠顯著改善混凝土的力學(xué)性能和耐久性�；炷翉姸鹊燃壍膭澐�、力學(xué)性能測試、耐久性以及長期性能評價,通常以標(biāo)準養(yǎng)護條件下獲得的結(jié)果為依據(jù),而實際工程中混凝土所處的環(huán)境條件錯綜復(fù)雜,不僅受氣候、天氣狀況的影響,而且還受到施工技術(shù)和作業(yè)條件的制約,采用標(biāo)準養(yǎng)護條件測得的混凝土性能往往無法真實代表實際結(jié)構(gòu)中的混凝土。水作為侵蝕性介質(zhì)遷移的載體,是引起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)膨脹、開裂以及鋼筋銹蝕的主要原因。通常情況下,水分主要通過孔隙液體表面張力產(chǎn)生的毛細吸附侵入混凝土材料的內(nèi)部。近年來,吸水率(Sorptivity)成為表征混凝土耐久性能的重要指標(biāo),其主要與材料自身的孔隙結(jié)構(gòu)及分布密切相關(guān)。為了分析評估養(yǎng)護條件對混凝土性能的影響規(guī)律,本文以毛細吸水率S為主要評價指標(biāo),通過大量對比試驗,研究了內(nèi)、外兩種養(yǎng)護方法、不同養(yǎng)護條件對普通和高強混凝土力學(xué)性能和耐久性的影響規(guī)律,利用試驗結(jié)果,通過理論方法對混凝土內(nèi)部的水分分布進行了預(yù)測分析,具體開展的工作及得出的主要結(jié)論如下：(1)采用尺寸為500mm×500mm×150mm的混凝土板式試件,通過鉆芯、切割方式獲得了圓柱和圓餅試件,對這些普通混凝土(NSC)試件開展了浸水、自然和密封3種養(yǎng)護條件下的強度、超聲波速(UPV)、孔隙率和毛細吸水試驗,并與標(biāo)準養(yǎng)護條件下的測試結(jié)果進行了對比分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)：養(yǎng)護至標(biāo)準齡期28d時,按照標(biāo)準、自然、浸水和密封養(yǎng)護條件的順序,抗壓強度依次減��；板式試件由澆筑面到底面不同位置處的超聲波速與孔隙率呈現(xiàn)負相關(guān)；混凝土累積吸水量曲線呈現(xiàn)雙線性,隨著養(yǎng)護齡期的延長,雙線性拐點對應(yīng)的吸水時間逐漸減小。(2)為了定量評價內(nèi)、外養(yǎng)護方法對高強混凝土(HSC)力學(xué)性能和耐久性的影響規(guī)律,采用普通骨料(NWA:Normal Weight Aggregate)混凝土在浸水、自然和密封3種外養(yǎng)護條件,以及摻加預(yù)濕輕骨料(LWA:Lightweight Aggregat e)的混凝土在自然和密封養(yǎng)護條件下,開展了內(nèi)、外養(yǎng)護方法、不同養(yǎng)護條件對HSC抗壓及劈拉強度、超聲波速、孔隙率和毛細吸水性能影響規(guī)律研究,并采用相對養(yǎng)護效率(RCE:Relative Curing Efficiency)指標(biāo)定量分析HSC內(nèi)、外養(yǎng)護的效率。結(jié)果表明,LWA的摻加降低了混凝土的抗壓強度,但在密封養(yǎng)護下能明顯改善混凝土的耐久性,孔隙率、累積吸水量和吸水率較NWA混凝土有所下降；NWA混凝土平均RCE由高到低依次為浸水、密封和自然養(yǎng)護,LWA內(nèi)養(yǎng)護混凝土在密封養(yǎng)護下的平均RCE大于自然養(yǎng)護。板式試件由澆筑面到底面不同位置處的混凝土初始吸水率和同一時刻的累積吸水量逐漸減小,劈拉強度和超聲波速逐漸增大；初始吸水率和孔隙率近似呈線性。(3)采用改進的混凝土毛細吸水測量裝置,避免了傳統(tǒng)測重法的人工擦拭和稱重帶來的誤差,并解決了毛細吸水量無法實時、連續(xù)測量的問題。結(jié)合通過試驗獲得的普通和高強混凝土的初始(S1)和后期吸水率(S2),基于混凝土毛細吸水的非飽和流體理論,并采用指數(shù)和冪函數(shù)兩種形式,開展不同養(yǎng)護條件下試件內(nèi)部水分分布的預(yù)測分析。結(jié)果表明,NSC試件內(nèi)部水分擴散前沿位置隨著養(yǎng)護齡期的增長而下降；LWA內(nèi)養(yǎng)護混凝土的水分擴散前沿位置在密封養(yǎng)護條件下約為自然養(yǎng)護條件下的0.75倍。另外,隨著平均RCE的提高,試件內(nèi)部水分擴散前沿的深度不斷減小。
【關(guān)鍵詞】：混凝土 養(yǎng)護條件 預(yù)濕輕骨料 毛細吸水 相對養(yǎng)護效率 水分擴散前沿
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU528
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-27
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 養(yǎng)護條件12-17
• 1.2.1 養(yǎng)護方法12-15
• 1.2.2 養(yǎng)護機理15-17
• 1.3 毛細吸水性能17-23
• 1.3.1 毛細吸水過程的機理分析18-20
• 1.3.2 水分分布試驗方法20
• 1.3.3 毛細吸水測量方法20-22
• 1.3.4 毛細吸水的動態(tài)理論模型22-23
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀23-26
• 1.4.1 養(yǎng)護條件對力學(xué)性能的影響23-24
• 1.4.2 養(yǎng)護條件對耐久性的影響24-26
• 1.5 本文的工作26-27
• 2 試驗研究27-37
• 2.1 試驗內(nèi)容27
• 2.2 試驗材料及配合比27-29
• 2.3 試件制作及養(yǎng)護29-32
• 2.4 試驗方法32-36
• 2.4.1 強度32-33
• 2.4.2 孔隙率33
• 2.4.3 超聲波速33-34
• 2.4.4 毛細吸水34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 3 試驗結(jié)果與討論37-62
• 3.1 強度37-42
• 3.1.1 抗壓強度37-39
• 3.1.2 劈拉強度39-42
• 3.2 孔隙率和超聲波速42-47
• 3.2.1 孔隙率42-44
• 3.2.2 孔隙率隨養(yǎng)護齡期的變化44-45
• 3.2.3 超聲波速45-46
• 3.2.4 超聲波速和孔隙率的關(guān)系46-47
• 3.2.5 劈拉強度和孔隙率的關(guān)系47
• 3.3 毛細吸水47-60
• 3.3.1 累積吸水量47-52
• 3.3.2 吸水率52-55
• 3.3.3 吸水率隨養(yǎng)護齡期的變化55
• 3.3.4 吸水率和孔隙率的關(guān)系55-56
• 3.3.5 相對養(yǎng)護效率56-60
• 3.4 本章小結(jié)60-62
• 4 混凝土內(nèi)部水分含量分布預(yù)測分析62-73
• 4.1 毛細吸水理論62-64
• 4.2 模型參數(shù)驗證64-65
• 4.3 水分分布預(yù)測65-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 5 結(jié)論與展望73-75
• 5.1 結(jié)論73-74
• 5.2 展望74-75
• 參考文獻75-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況80-81
• 致謝81-82

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本文編號：609466