本文關(guān)鍵詞：養(yǎng)護(hù)條件對(duì)混凝土毛細(xì)吸水性能影響規(guī)律的試驗(yàn)研究

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【摘要】：混凝土的養(yǎng)護(hù)條件是決定水泥硬化過(guò)程和微觀(guān)孔隙結(jié)構(gòu)的重要因素。充分合理的養(yǎng)護(hù)能夠顯著改善混凝土的力學(xué)性能和耐久性。混凝土強(qiáng)度等級(jí)的劃分、力學(xué)性能測(cè)試、耐久性以及長(zhǎng)期性能評(píng)價(jià),通常以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下獲得的結(jié)果為依據(jù),而實(shí)際工程中混凝土所處的環(huán)境條件錯(cuò)綜復(fù)雜,不僅受氣候、天氣狀況的影響,而且還受到施工技術(shù)和作業(yè)條件的制約,采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件測(cè)得的混凝土性能往往無(wú)法真實(shí)代表實(shí)際結(jié)構(gòu)中的混凝土。水作為侵蝕性介質(zhì)遷移的載體,是引起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)膨脹、開(kāi)裂以及鋼筋銹蝕的主要原因。通常情況下,水分主要通過(guò)孔隙液體表面張力產(chǎn)生的毛細(xì)吸附侵入混凝土材料的內(nèi)部。近年來(lái),吸水率(Sorptivity)成為表征混凝土耐久性能的重要指標(biāo),其主要與材料自身的孔隙結(jié)構(gòu)及分布密切相關(guān)。為了分析評(píng)估養(yǎng)護(hù)條件對(duì)混凝土性能的影響規(guī)律,本文以毛細(xì)吸水率S為主要評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)大量對(duì)比試驗(yàn),研究了內(nèi)、外兩種養(yǎng)護(hù)方法、不同養(yǎng)護(hù)條件對(duì)普通和高強(qiáng)混凝土力學(xué)性能和耐久性的影響規(guī)律,利用試驗(yàn)結(jié)果,通過(guò)理論方法對(duì)混凝土內(nèi)部的水分分布進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析,具體開(kāi)展的工作及得出的主要結(jié)論如下：(1)采用尺寸為500mm×500mm×150mm的混凝土板式試件,通過(guò)鉆芯、切割方式獲得了圓柱和圓餅試件,對(duì)這些普通混凝土(NSC)試件開(kāi)展了浸水、自然和密封3種養(yǎng)護(hù)條件下的強(qiáng)度、超聲波速(UPV)、孔隙率和毛細(xì)吸水試驗(yàn),并與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)：養(yǎng)護(hù)至標(biāo)準(zhǔn)齡期28d時(shí),按照標(biāo)準(zhǔn)、自然、浸水和密封養(yǎng)護(hù)條件的順序,抗壓強(qiáng)度依次減��；板式試件由澆筑面到底面不同位置處的超聲波速與孔隙率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)；混凝土累積吸水量曲線(xiàn)呈現(xiàn)雙線(xiàn)性,隨著養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng),雙線(xiàn)性拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的吸水時(shí)間逐漸減小。(2)為了定量評(píng)價(jià)內(nèi)、外養(yǎng)護(hù)方法對(duì)高強(qiáng)混凝土(HSC)力學(xué)性能和耐久性的影響規(guī)律,采用普通骨料(NWA:Normal Weight Aggregate)混凝土在浸水、自然和密封3種外養(yǎng)護(hù)條件,以及摻加預(yù)濕輕骨料(LWA:Lightweight Aggregat e)的混凝土在自然和密封養(yǎng)護(hù)條件下,開(kāi)展了內(nèi)、外養(yǎng)護(hù)方法、不同養(yǎng)護(hù)條件對(duì)HSC抗壓及劈拉強(qiáng)度、超聲波速、孔隙率和毛細(xì)吸水性能影響規(guī)律研究,并采用相對(duì)養(yǎng)護(hù)效率(RCE:Relative Curing Efficiency)指標(biāo)定量分析HSC內(nèi)、外養(yǎng)護(hù)的效率。結(jié)果表明,LWA的摻加降低了混凝土的抗壓強(qiáng)度,但在密封養(yǎng)護(hù)下能明顯改善混凝土的耐久性,孔隙率、累積吸水量和吸水率較NWA混凝土有所下降；NWA混凝土平均RCE由高到低依次為浸水、密封和自然養(yǎng)護(hù),LWA內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土在密封養(yǎng)護(hù)下的平均RCE大于自然養(yǎng)護(hù)。板式試件由澆筑面到底面不同位置處的混凝土初始吸水率和同一時(shí)刻的累積吸水量逐漸減小,劈拉強(qiáng)度和超聲波速逐漸增大；初始吸水率和孔隙率近似呈線(xiàn)性。(3)采用改進(jìn)的混凝土毛細(xì)吸水測(cè)量裝置,避免了傳統(tǒng)測(cè)重法的人工擦拭和稱(chēng)重帶來(lái)的誤差,并解決了毛細(xì)吸水量無(wú)法實(shí)時(shí)、連續(xù)測(cè)量的問(wèn)題。結(jié)合通過(guò)試驗(yàn)獲得的普通和高強(qiáng)混凝土的初始(S1)和后期吸水率(S2),基于混凝土毛細(xì)吸水的非飽和流體理論,并采用指數(shù)和冪函數(shù)兩種形式,開(kāi)展不同養(yǎng)護(hù)條件下試件內(nèi)部水分分布的預(yù)測(cè)分析。結(jié)果表明,NSC試件內(nèi)部水分?jǐn)U散前沿位置隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增長(zhǎng)而下降；LWA內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土的水分?jǐn)U散前沿位置在密封養(yǎng)護(hù)條件下約為自然養(yǎng)護(hù)條件下的0.75倍。另外,隨著平均RCE的提高,試件內(nèi)部水分?jǐn)U散前沿的深度不斷減小。
【關(guān)鍵詞】：混凝土 養(yǎng)護(hù)條件 預(yù)濕輕骨料 毛細(xì)吸水 相對(duì)養(yǎng)護(hù)效率 水分?jǐn)U散前沿
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU528
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-27
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 養(yǎng)護(hù)條件12-17
• 1.2.1 養(yǎng)護(hù)方法12-15
• 1.2.2 養(yǎng)護(hù)機(jī)理15-17
• 1.3 毛細(xì)吸水性能17-23
• 1.3.1 毛細(xì)吸水過(guò)程的機(jī)理分析18-20
• 1.3.2 水分分布試驗(yàn)方法20
• 1.3.3 毛細(xì)吸水測(cè)量方法20-22
• 1.3.4 毛細(xì)吸水的動(dòng)態(tài)理論模型22-23
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀23-26
• 1.4.1 養(yǎng)護(hù)條件對(duì)力學(xué)性能的影響23-24
• 1.4.2 養(yǎng)護(hù)條件對(duì)耐久性的影響24-26
• 1.5 本文的工作26-27
• 2 試驗(yàn)研究27-37
• 2.1 試驗(yàn)內(nèi)容27
• 2.2 試驗(yàn)材料及配合比27-29
• 2.3 試件制作及養(yǎng)護(hù)29-32
• 2.4 試驗(yàn)方法32-36
• 2.4.1 強(qiáng)度32-33
• 2.4.2 孔隙率33
• 2.4.3 超聲波速33-34
• 2.4.4 毛細(xì)吸水34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 3 試驗(yàn)結(jié)果與討論37-62
• 3.1 強(qiáng)度37-42
• 3.1.1 抗壓強(qiáng)度37-39
• 3.1.2 劈拉強(qiáng)度39-42
• 3.2 孔隙率和超聲波速42-47
• 3.2.1 孔隙率42-44
• 3.2.2 孔隙率隨養(yǎng)護(hù)齡期的變化44-45
• 3.2.3 超聲波速45-46
• 3.2.4 超聲波速和孔隙率的關(guān)系46-47
• 3.2.5 劈拉強(qiáng)度和孔隙率的關(guān)系47
• 3.3 毛細(xì)吸水47-60
• 3.3.1 累積吸水量47-52
• 3.3.2 吸水率52-55
• 3.3.3 吸水率隨養(yǎng)護(hù)齡期的變化55
• 3.3.4 吸水率和孔隙率的關(guān)系55-56
• 3.3.5 相對(duì)養(yǎng)護(hù)效率56-60
• 3.4 本章小結(jié)60-62
• 4 混凝土內(nèi)部水分含量分布預(yù)測(cè)分析62-73
• 4.1 毛細(xì)吸水理論62-64
• 4.2 模型參數(shù)驗(yàn)證64-65
• 4.3 水分分布預(yù)測(cè)65-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 5 結(jié)論與展望73-75
• 5.1 結(jié)論73-74
• 5.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況80-81
• 致謝81-82

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