混凝土在實際工程應(yīng)用中通常都是帶裂縫工作,裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展是混凝土結(jié)構(gòu)承載能力、耐久性能降低的主要原因;在寒區(qū),混凝土結(jié)構(gòu)的凍融損傷更加劇了混凝土性能的劣化。因此,研究預(yù)制裂縫混凝土材料的凍融劣化及損傷特性對寒區(qū)工程建設(shè)具有參考價值。本文通過對預(yù)制裂縫混凝土試件的凍融循環(huán)試驗與力學(xué)性能試驗,研究了裂縫對混凝土試件抗凍性能的影響規(guī)律。具體研究內(nèi)容和成果如下:（1）采用預(yù)制插片的方法實現(xiàn)在混凝土內(nèi)部預(yù)制貫通裂縫,通過快速凍融循環(huán)試驗,對三批174個尺寸為100mm3100mm3300mm的混凝土棱柱體試件進行試驗。得到了預(yù)制裂縫對試件抗凍性能指標的影響規(guī)律,隨裂縫傾角的增加,相對動彈性模量呈現(xiàn)先大幅下降,隨后減緩,最終輕微上升的趨勢;隨裂縫長度的增加,試件相對動彈性模量隨之下降。（2）對于不同裂縫參數(shù)的試件,發(fā)現(xiàn)了受到凍融作用時出現(xiàn)裂縫擴展的局部化損傷的變化規(guī)律。通過對預(yù)制裂縫在凍融循環(huán)作用下的擴展情況分析,得到了預(yù)制裂縫擴展的兩種模式,分別為共面擴展與水平擴展。依據(jù)損傷力學(xué)理論,推導(dǎo)得出混凝土凍融受荷耦合作用下的損傷演化模型,通過分析發(fā)現(xiàn),預(yù)制裂縫試件的損傷程度明顯大于無裂縫試件。（3）... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

在實驗室制備帶有預(yù)制裂縫的試件,試件的尺寸為長3寬3高=300mm3100mm3100mm。試件內(nèi)部的貫通裂縫是通過澆筑時預(yù)埋鋼片并在初凝后拔出形成的,裂縫厚度1mm。裂縫參數(shù):采用混凝土斷裂能試驗的選取原則,預(yù)制裂縫混凝土試件的預(yù)制裂縫縫高比a/h分別取0.2、0.4、0.6,則裂縫長度a=20mm、40mm、60mm。取裂縫與加載方向的夾角為裂縫傾角α,依次取0°、30°、45°、60°、90°。每組試件至少6塊,總數(shù)量為174塊。通過試驗研究裂縫幾何尺寸和傾角對混凝土試件在不同凍融循環(huán)次數(shù)下凍融損傷特性的影響。試驗方案如表2.1,試件尺寸和裂縫的布置示意圖如圖2.1所示。2.2 試件模具制作

貫通預(yù)制裂縫通過插入鋼片實現(xiàn),試件模具為實驗室原有的模具基礎(chǔ)上改制而成,主要包括苯板如和預(yù)制鋼片如圖2.2 a與b。原始混凝土試件模具尺寸為=150mm3150mm3300mm。預(yù)制裂縫混凝土試件的幾何尺寸為100mm3100mm3300mm,根據(jù)試塊的幾何尺寸對原始模具進行簡易改裝。在原始模具底部與長邊方向放置一層厚50mm的苯板,根據(jù)試驗方案中裂縫幾何尺寸和傾角的需要在底層苯板中間按設(shè)計刻畫裂縫位置,并在澆筑前插入預(yù)制鋼片。模具如圖2.2c。2.3 試驗材料

【參考文獻】：
期刊論文
[1]雙裂隙類砂巖凍脹斷裂特征與強度損失研究[J]. 李平,唐旭海,劉泉聲,羅攀登.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2020(01)
[2]凍融作用下含裂隙巖石力學(xué)特性及損傷演化規(guī)律試驗研究[J]. 趙建軍,解明禮,余建樂,趙偉華.  工程地質(zhì)學(xué)報. 2019(06)
[3]凍融環(huán)境下不同預(yù)制裂縫混凝土斷裂性能研究[J]. 王靖榮,陳有亮,傅喻.  水資源與水工程學(xué)報. 2019(02)
[4]不同因素耦合作用下高強混凝土的凍融損傷規(guī)律研究[J]. 張偉,張建業(yè).  工程建設(shè)與設(shè)計. 2018(23)
[5]經(jīng)受疲勞荷載與凍融循環(huán)作用后混凝土動態(tài)性能研究[J]. 逯靜洲,田立宗,童立強,朱孔峰.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[6]凍融循環(huán)下含裂隙類巖石試件強度特性的研究[J]. 王永巖,朱思文.  徐州工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(02)
[7]凍融循環(huán)下含裂隙類巖石凍脹力的力學(xué)模型及實驗研究[J]. 王永巖,張金龍,朱思文.  山東科學(xué). 2018(02)
[8]凍融循環(huán)對不同孔隙率頁巖相似材料影響的試驗研究[J]. 王永巖,柳雪慶,蘇傳奇,張余標,魏劍.  冰川凍土. 2018(01)
[9]凍融–周期荷載下單裂隙類砂巖損傷及斷裂演化試驗分析[J]. 申艷軍,楊更社,王銘,賈海梁,張慧梅,高喜才.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(03)
[10]凍融環(huán)境下巖體損傷力學(xué)特性多尺度研究及進展[J]. 楊更社,申艷軍,賈海梁,魏堯,張慧梅,劉慧.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(03)

博士論文
[1]裂隙巖體凍融損傷力學(xué)特性試驗及破壞機制研究[D]. 路亞妮.武漢理工大學(xué) 2013
[2]受凍融混凝土本構(gòu)關(guān)系研究和凍融過程數(shù)值模擬[D]. 段安.清華大學(xué) 2009
[3]凍融作用下混凝土的損傷與斷裂研究[D]. 寧作君.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]裂縫對混凝土耐久性的影響研究[D]. 余建福.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]受損混凝土抗凍融性能研究[D]. 康佩佩.燕山大學(xué) 2012



本文編號：2917095