【摘要】：混凝土作為液化天然氣領域極為重要的儲罐結構受力材料,其受力與變形特性對此類工程的安全至關重要。實際工程中的混凝土罐壁可能暴露在超低溫下,因此,20世紀70年代起,國內外學者開始研究混凝土超低溫下受力性能變化。同時由于儲罐儲量變化、內外冷熱交換,以及檢修需求和閑置期的存在,儲罐混凝土不可避免地遭受超低溫與常溫以及不同超低溫間的凍融作用。已有研究涉及混凝土超低溫凍融方面的極少,大多基于自然環(huán)境下的凍融作用進行研究。針對目前混凝土超低溫凍融性能研究的缺乏,本超低溫課題組開始對混凝土超低溫凍融性能進行系列試驗研究,本文所探討的內容是其中的一部分。主要內容為對試件泡水、烘干等處理后進行10℃至-190℃區(qū)間的反復凍融試驗,考察的影響因素主要包括含水率、凍融次數(shù),以及回溫速率等。試驗還包含了對混凝土凍融后受力性能、變形性能的探討,如受壓強度、彈性模量、應力應變曲線等,并考察了目前研究缺乏的超低溫作用導致的膨脹變形,通過試驗獲取混凝土超低溫膨脹的全過程。上述試驗及其結果分析表明,含水率對混凝土超低溫凍融后的性能具有顯著的影響,尤其是其受壓強度與彈性模量,并據(jù)此回歸得到其擬合公式;而凍融次數(shù)雖伴隨著混凝土細觀結構的損傷累積,但卻并未總引起混凝土受力性能的衰退,尤其是其超低溫下受壓強度,常出現(xiàn)反向變化現(xiàn)象;回溫速率影響較含水率、凍融次數(shù)要小,其主要通過混凝土凍融過程中溫度分布均勻程度的差異影響其性能,并對混凝土內孔隙水的遷移產生一定影響;超低溫作用導致的溫度變形受各種因素影響、較為離散,其試驗結果波動較大,相比之下凍融次數(shù)的影響更顯著。隨凍融次數(shù)增加,溫度變形值漸趨于一致。本文還采用有限元方法,通過引入生死單元技術對混凝土超低溫凍融的細觀結構變化進行了模擬分析。通過適當?shù)暮喕c假設反映了混凝土凍融過程中孔隙周圍的損傷累積,并驗證了其宏觀性能的退化。本文的試驗結果為混凝土超低溫凍融性能的深入研究提供了數(shù)據(jù)支持,并在一定程度上彌補了相關研究領域的不足,給出的結論可為解決工程應用與設計中的一些基本問題提供了依據(jù)。
[Abstract]:Concrete is an important material for storage tank structure in the field of liquefied natural gas (LNG), and its mechanical and deformation characteristics are very important to the safety of this kind of engineering. Concrete tank walls in practical engineering may be exposed to ultra-low temperature. Therefore, since 1970s, scholars at home and abroad have begun to study the mechanical properties of concrete under ultra-low temperature. At the same time, the storage tank concrete is inevitably subjected to the freezing and thawing of ultra-low temperature, normal temperature and different ultra-low temperature because of the storage tank reserve change, the internal and external heat exchange, the maintenance demand and the idle period. There are few researches on freezing and thawing of concrete, most of them are based on freeze-thaw in natural environment. In view of the lack of research on the ultra-low temperature freeze-thaw performance of concrete at present, the research group of ultra-low temperature began to carry out a series of experimental studies on the performance of ultra-low temperature freezing and thawing of concrete, among which the content discussed in this paper is a part of it. The main contents are the repeated freezing and thawing test between 10 鈩，

本文編號：2370576