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服役混凝土的耐久性

作　者: 伍晓丹
导　师: 丁成平
学　校: 南昌大学
专　业: 结构工程
关键词: 服役混凝土耐久性加载方式及制度孔结构应力水平抗碳化性能
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 45次
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内容摘要

本课题来自国家自然基金项目《服役混凝土的耐久性研究》,项目批准号：51068023。众所周知,混凝土的耐久性受三大因素制约：①材性；②孔结构(毛细孔通道)；③腐蚀介质。现行测试混凝土耐久性的方法是以纯材料形式进行的,其测试时的材性因素和腐蚀介质因素可以与实际一致,但孔结构与实际不符,因为服役混凝土在结构中是要承受荷载的,承受荷载后的孔结构是会发生很大变化的。因此,用纯材料形式测出来的混凝土耐久性可能与实际服役混凝土的相去甚远。要解决服役混凝土耐久性测试问题,首先必须解决如何在实验室里模拟服役混凝土受载,使得混凝土测试试件的孔结构与服役混凝土的相当,并能简单方便地进行后续耐久性能测试的问题。因此,本课题对测试试件的加载方式及加载制度做了详细的研究。采用了先加载后测试,加载-卸载循环进行的加载方式。得出的加载制度为：加载和卸载速度为0.5MPa/s,恒载时间为120s,加载-卸载循环次数为3次。经检验,卸载后的测试试件基本保留了受载时的孔结构状态。此外,得出了服役混凝土孔结构与应力水平的关系。通过压汞法测得了混凝土孔结构相关特征参数和孔径分布规律,随着应力水平的增大,孔隙率先减小后增大,当应力水平达到40%以上时,有害孔明显增加。相对于“纯材料”混凝土,服役混凝土的孔结构状态发生了很大变化。对服役混凝土的抗碳化性能进行了研究,探明了服役混凝土抗碳化性能的规律,结果表明服役混凝土的抗碳化性能大概只有“纯材料”混凝土的80%,并且不同强度等级的混凝土在40%-60%应力水平作用下,其抗碳化性能基本相近。此外,对服役混凝土的碳化模型进行了探讨,模拟了C20与C40混凝土的碳化影响系数：Kσ=1.0-0.3088σ+0.7384σ2(C20),Kσ=1.0+0.5574σ+0.9219σ2(C40),综合碳化深度预测模型是D=KtKRHKCO2 KσKC(?),模拟误差率小于5%。本课题研究成果为今后能较准确地设计和预估混凝土结构寿命奠定了坚实基础。

服役混凝土的耐久性

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