發(fā)布時間：2021-06-13 20:15

　　硫酸鹽侵蝕和剪切破壞是隧道噴射混凝土常見的病害形式。其中,硫酸鹽對噴射混凝土造成的損傷是一個涉及物理、化學(xué)和力學(xué)等多學(xué)科和宏觀-細觀-微觀多尺度的漫長侵蝕過程,其機理十分復(fù)雜。如何有效揭示硫酸鹽對隧道噴射混凝土的侵蝕機理,以及明晰硫酸鹽侵蝕條件下隧道噴射混凝土剪切性能的經(jīng)時演變特征,對于硫酸鹽環(huán)境下隧道噴射混凝土耐久性能和承載性能的設(shè)計和優(yōu)化具有重要的科學(xué)指導(dǎo)意義。本文依托國家自然科學(xué)基金面上項目“多場耦合作用下垃圾滲濾液對隧道支護結(jié)構(gòu)的腐蝕機理研究（項目號:51578091）”,以噴射混凝土材料硫酸鹽細觀侵蝕機理和剪切破壞特征為研究主線,采用現(xiàn)場“噴大板”試驗、室內(nèi)物理力學(xué)試驗、硫酸鹽長期暴露試驗以及多尺度檢測技術(shù)等手段,結(jié)合材料力學(xué)、材料科學(xué)、巖土工程學(xué)、微觀動力學(xué)和孔隙學(xué)等相關(guān)理論,對硫酸鹽環(huán)境噴射混凝土的宏觀力學(xué)性能長期退化規(guī)律、細觀孔隙結(jié)構(gòu)經(jīng)時演變特征、微觀侵蝕產(chǎn)物類型、形貌和分布特征,以及硫酸鹽侵蝕后隧道噴射混凝土剪應(yīng)力-剪位移響應(yīng)、庫倫剪切強度參數(shù)、剪切強度組件以及破壞模式與破壞準則的經(jīng)時演變規(guī)律進行了較為系統(tǒng)的研究,主要研究內(nèi)容和成果如下:（1）通過現(xiàn)場噴大板試驗和室內(nèi)... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：209 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

典型的硫酸鹽環(huán)境隧道混凝土服役條件及其可能的病害Fig.1.13Typicalserviceconditionandpossiblediseasesoftunnelconcreteundersulfateattack

2原材料及試驗方法35圖2.9暴露方式一Fig.2.9Exposure-I暴露二：將噴射混凝土立方體試件部分浸泡于質(zhì)量分數(shù)為5%的硫酸鈉溶液中，下部浸泡部分為侵蝕區(qū)，上部與空氣接觸部分為蒸發(fā)區(qū)，試驗示意圖如圖2.10所示。該方式主要用于對混凝土造成物理硫酸鹽侵蝕[14-19]。下部浸沒深度為30mm。噴射混凝土試件在該暴露方式下的侵蝕情況顯然更為復(fù)雜，這種暴露情況在實際工程中也是屢見不鮮，比如橋墩、樁基和壩基等。實際工程中處于該暴露方式下的混凝土結(jié)構(gòu)，通常會遭遇所謂的物理侵蝕，因此本暴露方式主要考慮這一點。圖2.10暴露方式二Fig.2.10Exposure-II由于硫酸鹽侵蝕試驗的持續(xù)時間較長，該過程中有需要控制的地方應(yīng)該得到

2原材料及試驗方法35圖2.9暴露方式一Fig.2.9Exposure-I暴露二：將噴射混凝土立方體試件部分浸泡于質(zhì)量分數(shù)為5%的硫酸鈉溶液中，下部浸泡部分為侵蝕區(qū)，上部與空氣接觸部分為蒸發(fā)區(qū)，試驗示意圖如圖2.10所示。該方式主要用于對混凝土造成物理硫酸鹽侵蝕[14-19]。下部浸沒深度為30mm。噴射混凝土試件在該暴露方式下的侵蝕情況顯然更為復(fù)雜，這種暴露情況在實際工程中也是屢見不鮮，比如橋墩、樁基和壩基等。實際工程中處于該暴露方式下的混凝土結(jié)構(gòu)，通常會遭遇所謂的物理侵蝕，因此本暴露方式主要考慮這一點。圖2.10暴露方式二Fig.2.10Exposure-II由于硫酸鹽侵蝕試驗的持續(xù)時間較長，該過程中有需要控制的地方應(yīng)該得到

【參考文獻】：
期刊論文
[1]高溫變溫環(huán)境下噴射混凝土–巖石界面剪切特性及溫度損傷模型研究[J]. 王明年,胡云鵬,童建軍,王奇靈,王翊丞,董從宇.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2019(01)
[2]基于低場核磁共振的干濕循環(huán)對泥質(zhì)砂巖微觀結(jié)構(gòu)劣化特性的影響[J]. 謝凱楠,姜德義,孫中光,宋中強,王靜怡,楊濤,蔣翔.  巖土力學(xué). 2019(02)
[3]砂巖循環(huán)凍融損傷的低場核磁共振與聲發(fā)射概率密度研究[J]. 姜德義,張水林,陳結(jié),楊濤,王小書,謝凱楠,蔣翔.  巖土力學(xué). 2019(02)
[4]水泥基材料硫酸鹽侵蝕機理的研究進展[J]. 張曉佳,張高展,孫道勝,劉開偉.  材料導(dǎo)報. 2018(07)
[5]鹽湖鹵水侵蝕噴射混凝土宏觀性能及微觀結(jié)構(gòu)[J]. 牛荻濤,袁斌,王家濱.  西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[6]碳化混凝土硫酸鈉鹽結(jié)晶破壞[J]. 劉贊群,候樂,鄧德華,張豐燕,胡文龍.  硅酸鹽學(xué)報. 2017(11)
[7]混凝土硫酸鹽侵蝕及防護研究進展[J]. 袁斌,牛荻濤,王家濱,呂瑤.  混凝土. 2017(03)
[8]干濕循環(huán)與鹽湖鹵水侵蝕共同作用下噴射混凝土的劣化及其機理[J]. 袁斌,牛荻濤,蒿洋,王家濱.  硅酸鹽通報. 2017(02)
[9]西南某隧道襯砌混凝土中的硫酸鹽腐蝕破壞分析及對策[J]. 姜騫,石亮,劉建忠,穆松.  隧道建設(shè). 2016(08)
[10]硫酸鋁鹽水泥與硅酸鹽水泥凈漿水分蒸發(fā)區(qū)硫酸鹽破壞對比[J]. 劉贊群,李湘寧,鄧德華,候樂.  硅酸鹽學(xué)報. 2016(08)

博士論文
[1]硫酸鹽侵蝕環(huán)境下混凝土劣化規(guī)律研究[D]. 姜磊.西安建筑科技大學(xué) 2014
[2]高性能混凝土的化學(xué)腐蝕、鹽結(jié)晶和應(yīng)力腐蝕及其微結(jié)構(gòu)演變規(guī)律[D]. 楊禮明.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]交變荷載與硫酸鹽腐蝕作用下水泥混凝土疲勞損傷機制[D]. 關(guān)博文.長安大學(xué) 2012
[4]混凝土硫酸鹽侵蝕基本機理研究[D]. 劉贊群.中南大學(xué) 2010

碩士論文
[1]活性粉末混凝土材料抗剪強度的試驗研究[D]. 閆建平.北京交通大學(xué) 2011
[2]混凝土在干濕循環(huán)與硫酸鹽侵蝕雙重因素作用下的損傷研究[D]. 王琴.揚州大學(xué) 2008



本文編號：3228254