【摘要】：混凝土作為當(dāng)今世界最主要的建筑材料,用量巨大,與此同時(shí)混凝土的諸多弊端也逐漸顯現(xiàn),其中最突出的問(wèn)題就是混凝土的耐久性問(wèn)題。水是混凝土耐久性劣化過(guò)程發(fā)生的必要條件之一,除此之外混凝土中的水分含量對(duì)混凝土強(qiáng)度、收縮、徐變等性質(zhì)均有重要影響,因此研究混凝土中水的傳輸是很有意義的。目前實(shí)驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)研究了壓電智能骨料性質(zhì)(Smart Aggregate,簡(jiǎn)稱SA),利用其可同時(shí)作為驅(qū)動(dòng)器與傳感器的特質(zhì),將其應(yīng)用于結(jié)構(gòu)損傷裂縫監(jiān)測(cè)、鋼管混凝土脫粘、結(jié)構(gòu)沖擊荷載監(jiān)測(cè)等方面,這為監(jiān)測(cè)混凝土滲水過(guò)程提供了可能性。本文試驗(yàn)研究了混凝土內(nèi)部的滲水過(guò)程,進(jìn)行了仿真建模和分析,并對(duì)混凝土滲水過(guò)程進(jìn)行了監(jiān)測(cè)研究。具體內(nèi)容包括:為了研究水在混凝土內(nèi)的擴(kuò)散規(guī)律,設(shè)計(jì)了混凝土柱滲水試驗(yàn),采用切片稱重法得到混凝土的滲水分布情況。采用Fick第二定律描述混凝土柱滲水過(guò)程,確定了水?dāng)U散系數(shù),并探討了水?dāng)U散的影響因素。研究結(jié)果表明:根據(jù)滲水分布結(jié)果得到的水?dāng)U散系數(shù)在長(zhǎng)滲水時(shí)間下具有一致性,說(shuō)明可用Fick第二定律描述混凝土的長(zhǎng)期滲水過(guò)程,同時(shí)可以得出在研究范圍內(nèi)截面形狀以及截面面積對(duì)混凝土水?dāng)U散系數(shù)影響幾乎沒(méi)有影響�；贏BAQUS有限元軟件,利用熱傳導(dǎo)方程與Fick第二定律的一致性,對(duì)混凝土滲水過(guò)程進(jìn)行仿真模擬。為了進(jìn)一步深化模型,基于蒙特卡羅法建立了三維球形骨料模型,并分析了骨料隨機(jī)分布、骨料體積率以及混凝土截面形式對(duì)混凝土滲水過(guò)程的影響。研究表明:滲水仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本一致,進(jìn)一步說(shuō)明了Fick第二定律描述混凝土水?dāng)U散過(guò)程的可行性;三維球形隨機(jī)骨料模型的仿真結(jié)果表明骨料的隨機(jī)分布與截面形式對(duì)混凝土整體的滲水過(guò)程幾乎沒(méi)有影響,骨料的存在會(huì)阻礙滲水過(guò)程,體積率越大,阻礙效果越明顯。澆筑了尺寸為800×800×100 mm3的混凝土板,在其內(nèi)部以矩陣形式埋入壓電智能骨料,進(jìn)行混凝土內(nèi)部二維空間滲水過(guò)程監(jiān)測(cè)研究。在不同滲水時(shí)間下記錄各對(duì)骨料的監(jiān)測(cè)幅值信號(hào)與敲擊信號(hào),通過(guò)數(shù)據(jù)處理技術(shù),得出了監(jiān)測(cè)指標(biāo)與滲水程度的對(duì)應(yīng)規(guī)律。研究表明:信號(hào)幅值與滲水進(jìn)程具有相關(guān)性,其幅值大小會(huì)隨滲水程度增加而升高,但是由于信號(hào)幅值易受環(huán)境干擾,難以建立定量關(guān)系,可將幅值作為預(yù)警指標(biāo);敲擊信號(hào)頻域響應(yīng)與滲水程度高度相關(guān),根據(jù)仿真結(jié)果,其主頻頻率與平均相對(duì)含水率呈近似線性關(guān)系,同時(shí)頻域響應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性、敏感性以及實(shí)用性,可作為混凝土滲水監(jiān)測(cè)的主要指標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU528
【圖文】：

混凝土柱表2-1C60混凝土配合比

圖 2-2 DHG-1000L 烘箱 圖 2-3 HQP-150A 切割機(jī)試驗(yàn)步驟得混凝土內(nèi)部的水分分布是本試驗(yàn)的一個(gè)重要參數(shù)，由于目前濕不成熟與試驗(yàn)條件限制，本試驗(yàn)采用切片稱重法測(cè)定試件的水分

圖 2-2 DHG-1000L 烘箱 圖 2-3 HQP-150A 切割機(jī)試驗(yàn)步驟得混凝土內(nèi)部的水分分布是本試驗(yàn)的一個(gè)重要參數(shù)，由于目前濕不成熟與試驗(yàn)條件限制，本試驗(yàn)采用切片稱重法測(cè)定試件的水分

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2761147