低應(yīng)力水平下混凝土中氯離子擴(kuò)散行為多尺度分析方法
本文選題:混凝土 + 氯離子擴(kuò)散行為; 參考:《工程力學(xué)》2017年03期
【摘要】:混凝土的擴(kuò)散滲透性能與其微觀結(jié)構(gòu)(包括細(xì)觀尺度上粗骨料顆粒與砂漿之間的界面過(guò)渡區(qū)及砂漿本身的微觀結(jié)構(gòu)等)密切相關(guān)。在微觀尺度上,砂漿和界面過(guò)渡區(qū)均可視為由無(wú)孔砂漿基質(zhì)和孔隙水夾雜相組成的兩相復(fù)合材料,二者的主要區(qū)別表現(xiàn)為孔隙率不同。在外荷載作用下,砂漿和界面過(guò)渡區(qū)的毛細(xì)孔隙率及孔隙連通性會(huì)發(fā)生改變,從而改變混凝土的擴(kuò)散滲透性能。基于此,該文建立了低應(yīng)力水平下混凝土中氯離子擴(kuò)散行為多尺度理論分析方法,獲得了混凝土表觀擴(kuò)散系數(shù)與外荷載(以體應(yīng)變表征)及砂漿和界面過(guò)渡區(qū)當(dāng)前孔隙率的定量關(guān)系。分析所采用的主要參數(shù)為砂漿和界面過(guò)渡區(qū)的毛細(xì)孔隙率、無(wú)孔砂漿基質(zhì)和骨料相的力學(xué)參數(shù)、骨料相和界面過(guò)渡區(qū)的體積分?jǐn)?shù)、外荷載等。與已有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)比知,該文分析結(jié)果與之吻合良好,表明了理論分析方法的合理性與準(zhǔn)確性。此外,基于該方法,探討分析了混凝土微/細(xì)觀結(jié)構(gòu)對(duì)其宏觀擴(kuò)散性能的影響。
[Abstract]:The diffusion and permeability properties of concrete are closely related to its microstructure (including the interfacial transition zone between coarse aggregate particles and mortar and the microstructure of mortar itself on a mesoscale scale). On the micro scale, the mortar and the interfacial transition zone can be regarded as two-phase composites composed of porous mortar matrix and pore water inclusion phase. The main difference between them is that the porosity is different. Under external load, the capillary porosity and pore connectivity of mortar and interfacial transition zone will be changed, which will change the diffusion and permeability of concrete. Based on this, a multi-scale theoretical analysis method of chloride ion diffusion behavior in concrete at low stress level is established in this paper. The quantitative relationship between the apparent diffusion coefficient of concrete and external load (represented by bulk strain) and the current porosity of mortar and interfacial transition zone is obtained. The main parameters used are capillary porosity of mortar and interfacial transition zone, mechanical parameters of porous mortar matrix and aggregate phase, volume fraction of aggregate phase and interfacial transition zone, external load and so on. Compared with the existing literature data, the results of this paper are in good agreement with them, which indicates the rationality and accuracy of the theoretical analysis method. In addition, based on this method, the influence of micro / meso structure of concrete on its macroscopic diffusivity is discussed.
【作者單位】: 北京工業(yè)大學(xué)城市與工程安全減災(zāi)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;清華大學(xué)土木工程系;
【基金】:973計(jì)劃項(xiàng)目(2011CB013600) 國(guó)家自然科學(xué)創(chuàng)新群體項(xiàng)目(51421005) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51508011) 中國(guó)博士后科技基金項(xiàng)目(2015M570105)
【分類(lèi)號(hào)】:TU528
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本文編號(hào):2040117
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