在評(píng)價(jià)鋼筋混凝土的耐久性性能時(shí),一個(gè)重要的指標(biāo)即為混凝土自身的抗碳化性能。隨著碳化反應(yīng)的發(fā)生,混凝土內(nèi)部的堿度會(huì)逐漸下降,這會(huì)引起鋼筋表面脫鈍、加速鋼筋的銹蝕,并最終導(dǎo)致建筑物的提前失效。從上個(gè)世紀(jì)開(kāi)始,隨著工業(yè)化進(jìn)程加速和人口爆炸性增長(zhǎng),全球范圍內(nèi)的大氣溫度和CO₂濃度均有顯著上升,這進(jìn)一步加快了建筑物碳化的速度,從而提升了研究混凝土碳化問(wèn)題的必要性和緊迫性。為了弄清混凝土碳化的機(jī)理,本文將一種新的材料表征方法——擴(kuò)展X射線衰減測(cè)試方法（XRAM）,引入到水泥基材料表征中來(lái)。在明確了XRAM在水泥基材料表征方面的可行性和適用范圍以后,本文采用該方法研究了經(jīng)歷不同碳化預(yù)處理方案后,水泥基材料在加速碳化過(guò)程中,內(nèi)部物相、微結(jié)構(gòu)以及水分分布的演變規(guī)律,從而得出了最適宜實(shí)驗(yàn)室的碳化預(yù)處理方案。在此基礎(chǔ)上,本文還通過(guò)XRAM研究了粉煤灰替代部分水泥后,水泥基材料在碳化過(guò)程中的微結(jié)構(gòu)演變模式,從而探究了粉煤灰替代條件下,水泥基材料的碳化機(jī)理。此外,本文還通過(guò)開(kāi)展加速碳化試驗(yàn),測(cè)試了纖維素纖維的引入對(duì)水泥基材料碳化行為的影響。再結(jié)合XRAM的結(jié)果和加速碳化試驗(yàn)的結(jié)果,本文完善... 

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：180 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 碳化研究現(xiàn)狀
        1.2.1 碳化反應(yīng)機(jī)理
        1.2.2 碳化對(duì)微結(jié)構(gòu)影響
        1.2.3 影響碳化的因素
        1.2.4 碳化反應(yīng)模型
        1.2.5 考慮全球氣候變化的碳化模型
        1.2.6 常用碳化表征方法
    1.3 擴(kuò)展衰減法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 衰減測(cè)試方法
        1.3.2 CT測(cè)試技術(shù)
        1.3.3 基于CT的擴(kuò)展衰減方法
        1.3.4 代表單元體積的界定
    1.4 目前研究工作中存在的問(wèn)題與解決方案
        1.4.1 存在的問(wèn)題
        1.4.2 本文解決方案
        1.4.3 本文總體框架
第二章 原材料與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 原材料
        2.1.1 水泥
        2.1.2 粉煤灰
        2.1.3 骨料
        2.1.4 纖維
        2.1.5 減水劑
    2.2 測(cè)試方法
        2.2.1 粒徑分析
        2.2.2 終止水化
        2.2.3 熱重分析
        2.2.4 壓汞分析
        2.2.5 衰減測(cè)試方法
        2.2.6 X射線斷層掃描技術(shù)
        2.2.7 擴(kuò)展衰減測(cè)試方法
        2.2.8 圖像配準(zhǔn)技術(shù)
第三章 水泥基材料界面過(guò)渡區(qū)的孔隙率表征
    3.1 概述
    3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 圖像配準(zhǔn)結(jié)果
        3.3.2 局部孔隙率統(tǒng)計(jì)直方圖
        3.3.3 局部孔隙率的空間分布
        3.3.4 界面過(guò)渡區(qū)的孔隙率與寬度界定
        3.3.5 XRAM測(cè)試結(jié)果的可重復(fù)性驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 水泥基材料代表單元體積的界定
    4.1 概述
    4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.1 試樣制備及養(yǎng)護(hù)方法
        4.2.2 HYMOSTRUC方法概述
        4.2.3 增強(qiáng)造影方法
        4.2.4 改進(jìn)的擴(kuò)展XRAM
    4.3 凈漿微結(jié)構(gòu)建立
        4.3.1 基于HYMOSTRUC模型的凈漿微結(jié)構(gòu)
        4.3.2 基于XRAM的凈漿微結(jié)構(gòu)
    4.4 凈漿代表單元體積(REV)的確定
        4.4.1 孔隙率隨體積增長(zhǎng)的演變結(jié)果
        4.4.2 孔隙率隨采樣體積增長(zhǎng)的演變結(jié)果
    4.5 砂漿代表單元體積測(cè)試
        4.5.1 原始CT數(shù)據(jù)及興趣容積的確定
        4.5.2 造影前后的砂漿灰度圖像
        4.5.3 高清攝影截面圖像與CT重構(gòu)圖的對(duì)比
        4.5.4 砂子的空間分布
        4.5.5 局部孔隙率的空間分布
    4.6 砂漿代表單元體積(REV)的界定
        4.6.1 灰度值、孔隙率及砂子體積分?jǐn)?shù)的分布
        4.6.2 灰度值、孔隙率及砂子體積分?jǐn)?shù)隨研究興趣容積個(gè)數(shù)的變化趨勢(shì)
        4.6.3 根據(jù)偏差系數(shù)的代表單元體積測(cè)定
    4.7 本章小結(jié)
第五章 養(yǎng)護(hù)制度及干燥方式對(duì)碳化的影響
    5.1 概述
    5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 酚酞法所測(cè)的碳化深度
        5.3.2 基于擴(kuò)展衰減法(XRAM)的碳酸鈣分布
        5.3.3 不同預(yù)處理方案下碳化的微結(jié)構(gòu)演變
        5.3.4 不同預(yù)處理方案下碳化的水分分布演變
        5.3.5 不同預(yù)處理方案下碳化的孔飽和度演變
    5.4 實(shí)驗(yàn)討論
        5.4.1 MIP與XRAM測(cè)試結(jié)果的對(duì)比
        5.4.2 基于邊緣碳化的損傷評(píng)估
        5.4.3 碳化過(guò)程中的濕度演變
        5.4.4 碳化預(yù)處理方案評(píng)估
    5.5 本章小結(jié)
第六章 粉煤灰取代部分水泥對(duì)碳化微結(jié)構(gòu)的影響
    6.1 概述
    6.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.2.1 試樣制備及養(yǎng)護(hù)方法
        6.2.2 試樣預(yù)處理方案及碳化條件
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        6.3.1 原始CT結(jié)果
        6.3.2 不同狀態(tài)下的CT重構(gòu)圖
        6.3.3 基于酚酞法的碳化結(jié)果
        6.3.4 局部孔隙率的空間分布
        6.3.5 基于MIP的微結(jié)構(gòu)結(jié)果
        6.3.6 碳酸鈣沿碳化深度分布
    6.4 結(jié)果討論
        6.4.1 基于MIP與基于XRAM的微結(jié)構(gòu)結(jié)果對(duì)比
        6.4.2 碳化機(jī)理推論
        6.4.3 C-S-H碳化放水量的探索性研究
    6.5 本章小結(jié)
第七章 纖維增強(qiáng)水泥基材料碳化試驗(yàn)
    7.1 概述
    7.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        7.2.1 試件配合比
        7.2.2 碳化預(yù)處理方案
        7.2.3 加速碳化試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        7.3.1 碳化深度隨時(shí)間平方根變化趨勢(shì)
        7.3.2 碳化前后的物相變化趨勢(shì)
        7.3.3 碳化前后的微結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)
        7.3.4 低濕度(50%)與高濕度(80%)下的碳化研究
        7.3.5 碳化反應(yīng)系數(shù)與濕度水平的關(guān)系
    7.4 本章小結(jié)
第八章 考慮全球氣候變化的碳化深度預(yù)測(cè)模型
    8.1 概述
    8.2 模型建立
        8.2.1 碳化反應(yīng)
        8.2.2 微結(jié)構(gòu)模擬
        8.2.3 溫度模擬
        8.2.4 相對(duì)濕度模擬
        8.2.5 氫氧化鈣的傳輸
        8.2.6 碳化模型的建立
    8.3 考慮氣候變化
        8.3.1 CO_2濃度估計(jì)
        8.3.2 溫度估計(jì)
        8.3.3 濕度估計(jì)
    8.4 模擬結(jié)果
        8.4.1 無(wú)纖維混凝土碳化深度預(yù)測(cè)
        8.4.2 纖維增強(qiáng)混凝土碳化深度預(yù)測(cè)
        8.4.3 模型后續(xù)研究
    8.5 本章小結(jié)
第九章 結(jié)論與展望
    9.1 全文結(jié)論
    9.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    9.3 問(wèn)題與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
致謝



本文編號(hào)：3200489