現(xiàn)場暴露混凝土耐久性試驗研究及基于Wiener方法的壽命預測
發(fā)布時間:2022-10-06 18:33
中國西部地區(qū)鹽湖、堿灘、沼澤眾多,環(huán)境條件惡劣,是我國鹽漬土分布最多的區(qū)域,惡劣的自然環(huán)境使得該地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性劣化程度嚴重,遠不及全國平均混凝土結(jié)構(gòu)服役年限。隨著國家級戰(zhàn)略“一路一帶”的穩(wěn)步推進,西部地區(qū)積極且高效的參與其中,帶來了西部地區(qū)建設的新一輪高峰。因此研究該地區(qū)下混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能劣化規(guī)律并對其可靠度壽命預測,對該地區(qū)的工程建設有著非常重要的理論意義及實際應用價值。本文依托國家自然基金“西部鹽漬土地區(qū)基于硫酸鹽腐蝕的混凝土耐久性壽命預測研究”,針對西部鹽漬土地區(qū)對混凝土材料耐久性損傷嚴重的問題,選取影響該地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)服役壽命的關鍵因素,設計了三種不同的耐久性試驗,以不同配合比的混凝土試件為研究對象,分析混凝土結(jié)構(gòu)劣化規(guī)律及腐蝕機理,選擇相對質(zhì)量、相對動彈性模量為退化指標,采用Wiener分布模型對其在不同環(huán)境因素下的服役壽命進行預測,完成以下研究工作并取得相應的成果:1、基于格爾木地區(qū)真實的自然環(huán)境及氣候特點,設計了模擬該地區(qū)環(huán)境下的室內(nèi)人工混凝土加速劣化試驗,該方案考慮了格爾木地區(qū)日照時間長、紫外線輻射強、腐蝕性離子濃度大等多種因素,選用相對質(zhì)量評價參數(shù)、相對動...
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 混凝土材料耐久性研究現(xiàn)狀
1.2.1 干濕循環(huán)對混凝土的破壞
1.2.2 硫酸鹽對混凝土的腐蝕
1.2.3 混凝土的碳化
1.2.4 鎂鹽對混凝土的腐蝕
1.2.5 氯鹽對混凝土的腐蝕
1.3 混凝土耐久性壽命預測研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
第2章 試驗原材料和試驗方案設計
2.1 試驗原材料
2.1.1 水泥
2.1.2 粗集料
2.1.3 細集料
2.1.4 粉煤灰
2.1.5 減水劑
2.1.6 水
2.2 配合比設計
2.3 混凝土試件的基本物理性能
2.3.1 試件成型與養(yǎng)護
2.3.2 物理力學性能試驗方法
2.3.3 基本物理力學性能
2.4 試驗方案設計
2.4.1 室內(nèi)加速試驗
2.4.2 天水地區(qū)現(xiàn)場暴露試驗
2.4.3 格爾木地區(qū)現(xiàn)場暴露試驗
2.5 耐久性評價參數(shù)的設計
2.5.1 評價參數(shù)的選取
2.5.2 評價參數(shù)的設計
2.6 本章小結(jié)
第3章 室內(nèi)加速條件下混凝土耐久性試驗研究
3.1 加速試驗下混凝土耐久性評價指標結(jié)果分析
3.1.1 相對質(zhì)量評價參數(shù)結(jié)果分析
3.1.2 相對動彈性模量評價參數(shù)結(jié)果分析
3.1.3 綜合損傷評價參數(shù)結(jié)果分析
3.2 加速試驗下混凝土力學性能變化
3.2.1 抗折試驗結(jié)果分析
3.2.2 抗壓試驗結(jié)果分析
3.3 加速試驗下混凝土微觀機理分析
3.3.1 SEM掃描電鏡分析
3.3.2 XRD衍射分析
3.4 混凝土腐蝕機理分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 天水地區(qū)現(xiàn)場暴露混凝土耐久性試驗研究
4.1 現(xiàn)場暴露混凝土耐久性評價指標結(jié)果分析
4.1.1 相對質(zhì)量評價參數(shù)結(jié)果分析
4.1.2 相對動彈性模量評價參數(shù)結(jié)果分析
4.1.3 綜合損傷評價參數(shù)結(jié)果分析
4.2 現(xiàn)場暴露混凝土力學性能變化
4.2.1 抗折試驗結(jié)果分析
4.2.2 抗壓試驗結(jié)果分析
4.3 現(xiàn)場暴露混凝土微觀機理分析
4.3.1 SEM掃描電鏡分析
4.3.2 XRD衍射分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 格爾木地區(qū)現(xiàn)場暴露混凝土耐久性試驗研究
5.1 現(xiàn)場暴露混凝土耐久性評價指標結(jié)果分析
5.1.1 相對質(zhì)量評價參數(shù)結(jié)果分析
5.1.2 相對動彈性模量評價參數(shù)結(jié)果分析
5.1.3 綜合損傷評價參數(shù)結(jié)果分析
5.2 現(xiàn)場暴露混凝土力學性能變化
5.2.1 抗折試驗結(jié)果分析
5.2.2 抗壓試驗結(jié)果分析
5.3 現(xiàn)場暴露混凝土微觀機理分析
5.3.1 SEM掃描電鏡分析
5.3.2 XRD衍射分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 基于Wiener分布的混凝土可靠度壽命預測
6.1 Wiener理論
6.2 壽命預測結(jié)果分析
6.2.1 室內(nèi)加速試驗條件下壽命預測
6.2.2 天水地區(qū)現(xiàn)場暴露條件下壽命預測
6.2.3 格爾木地區(qū)現(xiàn)場暴露條件下壽命預測
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]摻合料混凝土早期碳化的微觀分析[J]. 胡曉鵬,孫廣帥,張成中,張永利. 實驗力學. 2019(01)
[2]不同因素對混凝土抗氯離子滲透性的影響機理[J]. 王建剛,張金喜,郭陽陽,周同舉. 混凝土. 2018(08)
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測復合鹽侵蝕后混凝土的相對動彈性模量[J]. 李揚,王伯昕,陳冬昕,王清,張中瓊. 混凝土. 2018(07)
[4]基于自適應RBF神經(jīng)網(wǎng)絡算法的建筑結(jié)構(gòu)遞階分散控制研究[J]. 潘兆東,譚平,劉良坤,周福霖. 土木工程學報. 2018(01)
[5]帶初始損傷混凝土受硫酸鹽侵蝕劣化的機理分析[J]. 楊永敢,張云升,佘偉,錢如勝. 建筑材料學報. 2017(05)
[6]硫酸鹽侵蝕下鈣礬石的形成和膨脹機理研究現(xiàn)狀[J]. 劉開偉,王愛國,孫道勝,陳偉. 硅酸鹽通報. 2016(12)
[7]寧夏鹽漬土地區(qū)現(xiàn)場暴露混凝土耐久性損傷評價試驗[J]. 喬宏霞,路承功,李宇,關利娟. 建筑科學與工程學報. 2016(06)
[8]混凝土硫酸鹽腐蝕損傷的聲波與聲發(fā)射變化特征及機理[J]. 劉娟紅,趙力,宋少民,紀洪廣. 工程科學學報. 2016(08)
[9]帶剛度退化的一種自復位混凝土橋墩簡化分析模型[J]. 劉暉,何銘華,辛克貴,郭佳,劉文. 清華大學學報(自然科學版). 2016(04)
[10]集料含量對摻礦物摻合料水泥基材料抗硫酸鹽侵蝕性能的影響[J]. 吳凱,徐玲琳,施惠生,高云. 東南大學學報(自然科學版). 2016(02)
碩士論文
[1]混凝土在硫酸鹽侵蝕和干濕循環(huán)共同作用下耐久性研究[D]. 孫迎召.西安建筑科技大學 2013
本文編號:3687176
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 混凝土材料耐久性研究現(xiàn)狀
1.2.1 干濕循環(huán)對混凝土的破壞
1.2.2 硫酸鹽對混凝土的腐蝕
1.2.3 混凝土的碳化
1.2.4 鎂鹽對混凝土的腐蝕
1.2.5 氯鹽對混凝土的腐蝕
1.3 混凝土耐久性壽命預測研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
第2章 試驗原材料和試驗方案設計
2.1 試驗原材料
2.1.1 水泥
2.1.2 粗集料
2.1.3 細集料
2.1.4 粉煤灰
2.1.5 減水劑
2.1.6 水
2.2 配合比設計
2.3 混凝土試件的基本物理性能
2.3.1 試件成型與養(yǎng)護
2.3.2 物理力學性能試驗方法
2.3.3 基本物理力學性能
2.4 試驗方案設計
2.4.1 室內(nèi)加速試驗
2.4.2 天水地區(qū)現(xiàn)場暴露試驗
2.4.3 格爾木地區(qū)現(xiàn)場暴露試驗
2.5 耐久性評價參數(shù)的設計
2.5.1 評價參數(shù)的選取
2.5.2 評價參數(shù)的設計
2.6 本章小結(jié)
第3章 室內(nèi)加速條件下混凝土耐久性試驗研究
3.1 加速試驗下混凝土耐久性評價指標結(jié)果分析
3.1.1 相對質(zhì)量評價參數(shù)結(jié)果分析
3.1.2 相對動彈性模量評價參數(shù)結(jié)果分析
3.1.3 綜合損傷評價參數(shù)結(jié)果分析
3.2 加速試驗下混凝土力學性能變化
3.2.1 抗折試驗結(jié)果分析
3.2.2 抗壓試驗結(jié)果分析
3.3 加速試驗下混凝土微觀機理分析
3.3.1 SEM掃描電鏡分析
3.3.2 XRD衍射分析
3.4 混凝土腐蝕機理分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 天水地區(qū)現(xiàn)場暴露混凝土耐久性試驗研究
4.1 現(xiàn)場暴露混凝土耐久性評價指標結(jié)果分析
4.1.1 相對質(zhì)量評價參數(shù)結(jié)果分析
4.1.2 相對動彈性模量評價參數(shù)結(jié)果分析
4.1.3 綜合損傷評價參數(shù)結(jié)果分析
4.2 現(xiàn)場暴露混凝土力學性能變化
4.2.1 抗折試驗結(jié)果分析
4.2.2 抗壓試驗結(jié)果分析
4.3 現(xiàn)場暴露混凝土微觀機理分析
4.3.1 SEM掃描電鏡分析
4.3.2 XRD衍射分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 格爾木地區(qū)現(xiàn)場暴露混凝土耐久性試驗研究
5.1 現(xiàn)場暴露混凝土耐久性評價指標結(jié)果分析
5.1.1 相對質(zhì)量評價參數(shù)結(jié)果分析
5.1.2 相對動彈性模量評價參數(shù)結(jié)果分析
5.1.3 綜合損傷評價參數(shù)結(jié)果分析
5.2 現(xiàn)場暴露混凝土力學性能變化
5.2.1 抗折試驗結(jié)果分析
5.2.2 抗壓試驗結(jié)果分析
5.3 現(xiàn)場暴露混凝土微觀機理分析
5.3.1 SEM掃描電鏡分析
5.3.2 XRD衍射分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 基于Wiener分布的混凝土可靠度壽命預測
6.1 Wiener理論
6.2 壽命預測結(jié)果分析
6.2.1 室內(nèi)加速試驗條件下壽命預測
6.2.2 天水地區(qū)現(xiàn)場暴露條件下壽命預測
6.2.3 格爾木地區(qū)現(xiàn)場暴露條件下壽命預測
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]摻合料混凝土早期碳化的微觀分析[J]. 胡曉鵬,孫廣帥,張成中,張永利. 實驗力學. 2019(01)
[2]不同因素對混凝土抗氯離子滲透性的影響機理[J]. 王建剛,張金喜,郭陽陽,周同舉. 混凝土. 2018(08)
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測復合鹽侵蝕后混凝土的相對動彈性模量[J]. 李揚,王伯昕,陳冬昕,王清,張中瓊. 混凝土. 2018(07)
[4]基于自適應RBF神經(jīng)網(wǎng)絡算法的建筑結(jié)構(gòu)遞階分散控制研究[J]. 潘兆東,譚平,劉良坤,周福霖. 土木工程學報. 2018(01)
[5]帶初始損傷混凝土受硫酸鹽侵蝕劣化的機理分析[J]. 楊永敢,張云升,佘偉,錢如勝. 建筑材料學報. 2017(05)
[6]硫酸鹽侵蝕下鈣礬石的形成和膨脹機理研究現(xiàn)狀[J]. 劉開偉,王愛國,孫道勝,陳偉. 硅酸鹽通報. 2016(12)
[7]寧夏鹽漬土地區(qū)現(xiàn)場暴露混凝土耐久性損傷評價試驗[J]. 喬宏霞,路承功,李宇,關利娟. 建筑科學與工程學報. 2016(06)
[8]混凝土硫酸鹽腐蝕損傷的聲波與聲發(fā)射變化特征及機理[J]. 劉娟紅,趙力,宋少民,紀洪廣. 工程科學學報. 2016(08)
[9]帶剛度退化的一種自復位混凝土橋墩簡化分析模型[J]. 劉暉,何銘華,辛克貴,郭佳,劉文. 清華大學學報(自然科學版). 2016(04)
[10]集料含量對摻礦物摻合料水泥基材料抗硫酸鹽侵蝕性能的影響[J]. 吳凱,徐玲琳,施惠生,高云. 東南大學學報(自然科學版). 2016(02)
碩士論文
[1]混凝土在硫酸鹽侵蝕和干濕循環(huán)共同作用下耐久性研究[D]. 孫迎召.西安建筑科技大學 2013
本文編號:3687176
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