發(fā)布時間：2020-08-17 20:56

【摘要】：在我國西北寒區(qū),冬季長達5個月左右,該地區(qū)大多數(shù)混凝土建筑物都遭受自然低溫環(huán)境影響,混凝土各項性能(物理性能、力學性能、耐久性)都會產(chǎn)生不同程度的變化,其中力學性能(如抗壓強度、彈性模量等)是工程材料中一個重要性能指標。因此,研究低溫環(huán)境對混凝土力學性能的影響,可以更準確的推測混凝土材料的性能和服役壽命。本論文結合實際低溫環(huán)境,利用自制低溫壓力裝置進行天然浮石、天然浮石混凝土及普通混凝土力學性能試驗,采用核磁共振技術對低溫下(0℃、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃)天然浮石及天然浮石混凝土、普通混凝土進行孔結構動態(tài)變化研究。本論文關于以下三個方面進行研究分析:(1)將天然浮石進行低溫下的單軸抗壓強度以及彈性模量試驗,進一步結合低溫下天然浮石孔隙度、孔隙孔徑分布圖及核磁共振成像分析,將不同低溫下天然浮石宏觀力學性能變化與孔結構變化進行關聯(lián)分析。(2)進行低溫下天然浮石混凝土與普通混凝土的宏觀力學性能試驗,分析混凝土力學性能隨溫度變化的趨勢;通過對低溫下兩種混凝土孔隙度、孔隙孔徑分布圖的分析,探討不同低溫下混凝土內(nèi)部的結冰情況及孔結構變化情況。(3)分析低溫下混凝土孔結構變化與力學性能變化之間的關系。通過已有的混凝土孔結構與強度之間的理論模型進行試驗數(shù)據(jù)的驗證,從單因素以及多因素方面進行模型分析與驗證,找出適合低溫下混凝土孔結構與強度的理論模型。通過試驗和分析得到以下結論:(1)低溫下飽水的天然浮石單軸抗壓強度及彈性模量隨溫度的降低升高。隨著溫度降低,天然浮石孔隙度呈減小趨勢,非毛細孔和毛細孔體積逐漸減小,凝膠孔體積逐漸增大。(2)低溫下天然浮石混凝土的強度及彈性模量隨溫度降低呈增長趨勢,其增長過程分為緩慢增長階段、線性發(fā)展階段及穩(wěn)定階段,天然浮石混凝土強度和彈性模量增長率大于普通混凝土。天然浮石混凝土孔隙度大于普通混凝土且低溫下減小幅度也大于普通混凝土,隨著溫度降低混凝土毛細孔體積減小,凝膠孔占比逐漸增大。(3)低溫下天然浮石混凝土的孔隙度、溫度與抗壓強度的關系較符合對數(shù)及冪函數(shù)關系;普通混凝土孔隙度、溫度與抗壓強度關系更符合對數(shù)關系及指數(shù)關系;低溫下兩種混凝土溫度、孔隙率、平均孔徑分布及水泥含量與混凝土抗壓強度關系更趨向于指數(shù)分布。
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU528
【圖文】：

圖 2-1 高低溫交變濕熱試驗箱.2-1 Programmable temperature and humidity cha影響，進行低溫下試驗材料的力學性能試溫度出現(xiàn)誤差，導致所測得的試驗結果不自制一套低溫壓力試驗裝置，試驗裝置模和數(shù)據(jù)采集儀四部分組成，裝置示意是一種可以調(diào)控環(huán)境溫度的裝置，該裝置理是將低溫槽內(nèi)的冷卻介質(zhì)降到指定溫力機用來進行天然浮石以及混凝土的抗環(huán)流動的冷卻介質(zhì)使鋼模內(nèi)部達到降溫測得的試驗數(shù)據(jù)。此低溫壓力裝置可以在力學性能測試，低溫恒溫反應浴和不銹鋼置到萬能試驗機壓頭下，調(diào)節(jié)溫度為所冷凍到指定溫度的混凝土試件放入不銹

圖 2-3 低溫壓力裝置Fig. 2-3 Cryogenic pressure device結構測試原理技術通過接收液態(tài)水中的氫質(zhì)子信號來反映信號強號量強度越大，則含水量越大。采用信號量定標的方。天然浮石混凝土經(jīng)過真空飽和處理以后，內(nèi)部孔隙共振技術測定水的質(zhì)量，可計算出多孔介質(zhì)內(nèi)孔隙的小[54]。低溫核磁共振儀可以將試件控制在不同的負低，部分孔溶液會結冰，由于冰中氫的弛豫時間比較信號，此時測試的信號量由混凝土中的未凍水提供的核磁共振信號量變化即核磁共振 T2譜的變化情況采用的孔結構測試方法為核磁共振測試與壓汞法結得的核磁共振 T2譜能夠表征試驗材料孔隙的動態(tài)變

圖 2-4 核磁共振分析儀及成像系統(tǒng). 2-4 Nuclear magnetic resonance analyzer and imaging sy圖 2-5 水下包裹后的試件Fig. 2-5 Samples wrapped underwater帶的試件置于高低溫交變濕熱試驗箱，在 0℃度下冷凍處理 24h，使試件中心溫度達到對應低

【參考文獻】

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1 蔡承政;李根生;黃中偉;沈忠厚;王海柱;田守]

本文編號：2795827