本文關(guān)鍵詞：微波場中混凝土劣化機(jī)理研究　出處：《西安科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：混凝土破碎屬于巖石破碎中的一種,它是通過外載作用使巖體脫離母體并破碎成塊的過程。混凝土及巖石破碎常采用爆破法和機(jī)械沖擊法,但這兩種方法都有弊端。目前,已有研究表明通過微波照射可以降低巖石及混凝土強(qiáng)度,從而提高機(jī)械破碎效率。這將為巖石及混凝土破碎提供一種新的高效方法,并降低破碎過程中的粉塵及噪聲污染。本文通過微波加熱原理及方法,旨在研究微波照射下混凝土的劣化機(jī)理。采用有限元方法,模擬混凝土在不同微波照射工況下的結(jié)果。通過改變不同的工況條件,對混凝土進(jìn)行微波照射試驗,觀察其試驗現(xiàn)象并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行比較。具體研究內(nèi)容及取得成果如下:(1)建立混凝土隨機(jī)骨料模型(RAS),分別對混凝土表面及混凝土試塊進(jìn)行微波照射模擬,并改變微波照射工況,分析其溫度場、應(yīng)力場的分布。微波照射混凝土表面時,其穿透深度不受時間影響。而混凝土試塊將產(chǎn)生斜裂縫和垂直裂縫,二者相交成“Y”字型。(2)建立由砂漿包裹粗骨料的混凝土單顆粒模型,模擬不同工況下的微波照射,探究混凝土的劣化機(jī)理。通過改變微波發(fā)射功率、微波照射時間、粗骨料半徑及砂漿厚度,探討各因素對混凝土顆粒劣化程度的影響。驗證了粗骨料和砂漿的交界面為薄弱層。從經(jīng)濟(jì)的角度提出:采用高功率短時間的微波照射工況,可以大大減少能量消耗。(3)采用工業(yè)微波爐對混凝土試塊及單顆�；炷吝M(jìn)行微波照射試驗,其結(jié)果與數(shù)值模擬相吻合。通過微波照射的輔助作用,可以對混凝土粗骨料進(jìn)行有效的剔選,實現(xiàn)粗骨料的二次回收再利用,符合我國節(jié)能高效、可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保要求。
[Abstract]:Concrete crushing is a kind of rock breakage. It is a process of breaking rock mass out of its parent body and breaking into blocks by external loading. The breaking of concrete and rock is usually by means of blasting and mechanical impact. At present, it has been shown that microwave irradiation can reduce the strength of rock and concrete. This will provide a new and efficient method for rock and concrete crushing and reduce dust and noise pollution in the process of crushing. The principle and method of microwave heating are adopted in this paper. In order to study the deterioration mechanism of concrete under microwave irradiation, the finite element method is used to simulate the results of concrete under different conditions of microwave irradiation. The experimental phenomena are observed and compared with the numerical simulation results. The concrete research contents and the results obtained are as follows: 1) establishing the concrete random aggregate model (Ras). The concrete surface and concrete sample were simulated by microwave irradiation, and the temperature field and stress field distribution were analyzed by changing the microwave irradiation condition. When microwave irradiated the concrete surface, the distribution of the temperature field and the stress field were analyzed. The penetration depth is not affected by time, and the concrete specimen will produce oblique crack and vertical crack, which intersect to form "Y" shape. The degradation mechanism of concrete was studied by simulating microwave irradiation under different working conditions. By changing microwave emission power microwave irradiation time coarse aggregate radius and mortar thickness. It is proved that the interface between coarse aggregate and mortar is a weak layer. From the economic point of view, the high power and short time microwave irradiation is adopted. The energy consumption can be greatly reduced by microwave irradiation of concrete samples and single-particle concrete by industrial microwave oven. The results are in good agreement with the numerical simulation, and the auxiliary effect of microwave irradiation is obtained. The coarse aggregate of concrete can be effectively selected, and the secondary recycling of coarse aggregate can be realized, which is in line with the environmental protection requirements of energy saving and high efficiency and sustainable development in China.
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU528

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本文編號：1370181