發(fā)布時間：2018-03-13 10:43

  本文選題：道路混凝土　切入點：氯離子擴(kuò)散系數(shù)　出處：《蘭州交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：水泥混凝土路面因承載力強(qiáng)、水泥來源廣而得以廣泛應(yīng)用,然而在當(dāng)前自然環(huán)境因素和重載交通的作用下,水泥路面病害問題日益凸顯,凍融、溶蝕、汽車尾氣碳化和外界污染腐蝕等這些破壞都是借助水或氯離子等滲透性介質(zhì)產(chǎn)生的,若能夠有效地阻止外界的水分、氣體及侵蝕性離子的侵入,就能夠延長水泥路面的使用壽命,所以要提高道路混凝土的性能并預(yù)防病害的發(fā)生,歸根結(jié)底是解決好道路混凝土的抗?jié)B性問題。氯離子擴(kuò)散系數(shù)描述了氯離子在混凝土中擴(kuò)散的快慢,是表征混凝土滲透劣化破壞最本質(zhì)的參數(shù),也是評價混凝土滲透性的最經(jīng)典指標(biāo)。因此綜合經(jīng)濟(jì)性和實用性,本文選擇氯離子擴(kuò)散系數(shù)作為道路混凝土抗?jié)B性的評價指標(biāo),研究道路混凝土的抗?jié)B性能。本文的主要成果是結(jié)合混凝土材料科學(xué)、統(tǒng)計學(xué)的相關(guān)知識,通過數(shù)值模擬建立混凝土隨機(jī)骨料模型計算氯離子擴(kuò)散系數(shù),研究了微觀孔隙及荷載對氯離子擴(kuò)散系數(shù)的影響,建立了道路混凝土離子滲透性與孔隙結(jié)構(gòu)關(guān)系模型,分析了離子滲透與水?dāng)U散的關(guān)系,全面系統(tǒng)地考察了道路混凝土抗?jié)B性能評估方法。主要有以下幾方面的內(nèi)容:(1)根據(jù)粒徑與骨料累計分布函數(shù)之間的關(guān)系,利用Matlab語言編制程序,建立了混凝土隨機(jī)骨料有限元模型用于計算道路混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù),討論了界面對混凝土滲透性的影響;(2)以統(tǒng)計學(xué)原理為基礎(chǔ),引入分形理論研究了孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙量參數(shù)與道路混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)之間的關(guān)系,并對孔隙參數(shù)和氯離子擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行多元回歸分析,建立了氯離子擴(kuò)散系數(shù)與孔隙結(jié)構(gòu)關(guān)系模型以評價道路混凝土的滲透性;(3)通過研究軸壓和彎曲荷載下的氯離子擴(kuò)散系數(shù)建立了不同荷載作用下的氯離子擴(kuò)散系數(shù)規(guī)律曲線,對比了荷載作用下和未加載時的氯離子擴(kuò)散系數(shù)的變化,以更實際地反映道路混凝土中的氯離子滲透情況;(4)建立了多雨地區(qū)道路混凝土中滯留水?dāng)U散模型,對比了氯離子滲透與水?dāng)U散之間的關(guān)系以更準(zhǔn)確地反映混凝土的滲透性,并通過上述分析提出了提高道路混凝土抗?jié)B性能的一些措施。本文采用多角度全面系統(tǒng)地分析研究了道路混凝土抗?jié)B性能,具有理論明確、系統(tǒng)完整、實用性等特點,對水泥混凝土路面的抗?jié)B性評價具有參考價值。
[Abstract]:Cement concrete pavement is widely used because of its strong bearing capacity and wide cement source. However, due to the effect of natural environment and heavy traffic, the problem of cement pavement disease is becoming more and more serious, freeze-thaw, corrosion, etc. Automobile exhaust carbonization and environmental pollution and corrosion are all caused by the use of permeable media such as water or chlorine ions. If the external water, gas and corrosive ions can be effectively prevented from invading, It can prolong the service life of cement pavement, so it is necessary to improve the performance of road concrete and prevent the occurrence of disease. In the final analysis, the problem of impermeability of road concrete is solved well. The chloride diffusion coefficient describes the speed of chloride diffusion in concrete, and is the most essential parameter to characterize the percolation deterioration of concrete. It is also the most classical index to evaluate the permeability of concrete. Therefore, comprehensive economy and practicability, this paper chooses chloride ion diffusion coefficient as the evaluation index of road concrete impermeability. The main achievement of this paper is to establish a random aggregate model of concrete by numerical simulation to calculate the chloride diffusion coefficient, which is based on the knowledge of concrete material science and statistics. The influence of micro-pore and load on chloride ion diffusion coefficient is studied. The relationship model between ionic permeability and pore structure of road concrete is established, and the relationship between ion permeation and water diffusion is analyzed. The evaluation method of anti-seepage performance of road concrete is systematically and comprehensively investigated. The main contents are as follows: 1) according to the relationship between particle size and aggregate cumulative distribution function, the program is compiled by Matlab language. The finite element model of concrete random aggregate is established to calculate the chloride diffusion coefficient of road concrete. The influence of interface on the permeability of concrete is discussed. Based on the statistical principle, the pore structure is studied by introducing fractal theory. The relationship between porosity parameter and chloride ion diffusion coefficient of road concrete was studied. The pore parameters and chloride ion diffusion coefficient were analyzed by multivariate regression analysis. The relationship model between chloride ion diffusion coefficient and pore structure is established to evaluate the permeability of road concrete. By studying the chloride ion diffusion coefficient under axial compression and bending load, the regularity curve of chloride ion diffusion coefficient under different loads is established. The variation of chloride diffusion coefficient under load and under no load is compared to reflect the chloride ion permeation in road concrete more practically. The model of residual water diffusion in road concrete in rainy area is established. The relationship between chloride ion permeation and water diffusion is compared to reflect the permeability of concrete more accurately. Through the above analysis, some measures to improve the impermeability of road concrete are put forward. In this paper, the impermeability of road concrete is analyzed and studied in a comprehensive and systematic way from many angles, which has the characteristics of clear theory, complete system, practicability and so on. It has reference value for evaluating the impermeability of cement concrete pavement.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U414

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本文編號：1606042