水和熱量是最常見的與混凝土接觸的介質(zhì),水分通過孔隙進(jìn)入混凝土內(nèi)部,不僅降低其孔溶液的PH值,同時(shí)又能攜帶有害離子進(jìn)入混凝土內(nèi)部,而熱量在混凝土內(nèi)的傳導(dǎo)直接影響水分的傳輸速度和分布,同時(shí)又影響其他有害離子的擴(kuò)散速度,可以說混凝土中溫濕的傳輸速度在某種程度上決定著混凝土的劣化速度。研究水和熱量在混凝土中的傳輸過程是耐久性領(lǐng)域研究的基礎(chǔ)性問題。因此,本文依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“海洋大氣環(huán)境下混凝土中溫濕度-氯離子耦合傳輸機(jī)理及數(shù)值模擬研究(51509084)”,以外摻礦粉的混凝土作為研究對象,通過試驗(yàn)、理論與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對熱量和水分在混凝土內(nèi)的傳輸進(jìn)行了全面的研究。通過壓汞試驗(yàn)測定了混凝土的孔隙率、迂曲度、比面及孔徑分布等微觀參數(shù),并在此基礎(chǔ)上利用瞬態(tài)平面熱源法開展了不同骨料體積分?jǐn)?shù)、不同砂率、不同水灰比及不同飽和度情況下的混凝土導(dǎo)熱系數(shù)測定試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明混凝土導(dǎo)熱系數(shù)隨骨料體積分?jǐn)?shù)的增大而增大,隨著砂率的增大而減小,隨著水灰比的增大而減小,隨著飽和度的增大而增大。進(jìn)一步深入分析了飽和度對熱量在混凝土中的傳導(dǎo)速度影響規(guī)律,建立考慮飽和度影響的混凝土導(dǎo)熱方程。開展了不同溫度(20...

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 混凝土中熱量和水分傳輸機(jī)理
        1.2.2 混凝土中熱濕耦合傳輸理論
        1.2.3 混凝土中熱量和水分傳輸試驗(yàn)
        1.2.4 混凝土的滲透率
        1.2.5 混凝土中熱濕耦合傳輸數(shù)值方法
        1.2.6 已有工作的總結(jié)
    1.3 課題來源
    1.4 主要研究內(nèi)容
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究路線圖
2 混凝土導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)研究
    2.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>    2.2 試驗(yàn)方法及設(shè)備
        2.2.1 穩(wěn)態(tài)法與瞬態(tài)法
        2.2.2 試驗(yàn)儀器及原理
    2.3 試驗(yàn)方案
        2.3.1 試驗(yàn)材料
        2.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試件制作
    2.4 試驗(yàn)過程
        2.4.1 壓汞試驗(yàn)過程
        2.4.2 導(dǎo)熱系數(shù)測定試驗(yàn)過程
    2.5 試驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.5.1 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
        2.5.2 壓汞試驗(yàn)結(jié)果
        2.5.3 導(dǎo)熱系數(shù)測定結(jié)果
        2.5.4 不同骨料體積分?jǐn)?shù)對導(dǎo)熱系數(shù)的影響
        2.5.5 不同砂率對導(dǎo)熱系數(shù)的影響
        2.5.6 不同水灰比對導(dǎo)熱系數(shù)的影響
        2.5.7 不同飽和度對導(dǎo)熱系數(shù)的影響
    2.6 本章小結(jié)
3 混凝土飽和度平衡關(guān)系試驗(yàn)研究
    3.1 試驗(yàn)方法
    3.2 試驗(yàn)材料
        3.2.1 膠凝材料
        3.2.2 骨料
    3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試件的制備
        3.3.1 配合比設(shè)計(jì)
        3.3.2 試件制作
        3.3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.4 試驗(yàn)過程
        3.4.1 不同溫度吸濕試驗(yàn)過程
        3.4.2 不同溫度排濕試驗(yàn)過程
    3.5 試驗(yàn)結(jié)果及分析
        3.5.1 含水率和飽和度
        3.5.2 不同溫度吸濕試驗(yàn)結(jié)果
        3.5.3 不同溫度吸濕試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.5.4 不同溫度排濕試驗(yàn)結(jié)果
        3.5.5 不同溫度排濕試驗(yàn)結(jié)果分析
    3.6 相對濕度與飽和度平衡關(guān)系曲線
    3.7 混凝土中相對濕度與飽和度平衡關(guān)系模型
    3.8 本章小結(jié)
4 熱量和水分在混凝土中傳輸模型
    4.1 考慮飽和度影響的混凝土導(dǎo)熱方程
        4.1.1 溫度場與溫度梯度
        4.1.2 各向同性材料的導(dǎo)熱方程
        4.1.3 考慮飽和度影響的導(dǎo)熱方程
    4.2 水分在混凝土中傳輸理論模型
        4.2.1 非飽和混凝土水分運(yùn)動(dòng)基本方程
        4.2.2 混凝土中水分傳輸參數(shù)研究
        4.2.3 吸濕過程中水分傳輸模型
        4.2.4 排濕過程中水分傳輸模型
    4.3 本章小結(jié)
5 混凝土熱濕耦合模擬分析
    5.1 COMSOL多物理場仿真軟件
    5.2 熱濕平衡方程
        5.2.1 熱平衡方程
        5.2.2 濕平衡方程
    5.3 數(shù)值模擬模型
        5.3.1 模型的網(wǎng)格劃分
        5.3.2 模型參數(shù)
    5.4 水分傳輸模型驗(yàn)證
        5.4.1 吸濕模擬結(jié)果驗(yàn)證
        5.4.2 排濕模擬結(jié)果驗(yàn)證
    5.5 數(shù)值模擬分析
        5.5.1 傳熱模擬
        5.5.2 吸濕模擬分析
        5.5.3 排濕模擬分析
        5.5.4 干濕循環(huán)模擬分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷



本文編號：3992888