混凝土的耐久性問題是國內(nèi)外土木工程界的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域,而混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題往往是在多種因素耦合作用的結(jié)果。我國北方寒冷地區(qū)及部分南方地區(qū)的混凝土建筑在承受自重荷載及外荷載的同時(shí),還要經(jīng)受凍融循環(huán)的作用,這加快了混凝土的損傷和劣化的速度,最終將導(dǎo)致混凝土開裂、鋼筋銹蝕、建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低,使混凝土結(jié)構(gòu)在達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限之前發(fā)生破壞。本文對混凝土在荷載-凍融耦合作用下的耐久性問題進(jìn)行了試驗(yàn)研究,分析耦合作用下混凝土的損傷規(guī)律。采用自主設(shè)計(jì)的加載裝置模擬實(shí)際工程中混凝土結(jié)構(gòu)的承壓狀態(tài),對應(yīng)力水平分別為0f_c、0.3f_c和0.5f_c(f_c為極限應(yīng)力)的普通混凝土試塊和引氣混凝土試塊(含氣量5%)進(jìn)行快速凍融循環(huán)試驗(yàn),分析混凝土在持續(xù)荷載和凍融循環(huán)耦合作用下的耐久性。研究內(nèi)容包括:(1)模擬實(shí)際工程中混凝土的受壓方式,使用自行設(shè)計(jì)的加載裝置對混凝土試塊施加荷載,通過測定試塊的質(zhì)量損失和相對動彈性模量變化,分析混凝土試塊在荷載-凍融循環(huán)耦合作用下的宏觀損傷程度。結(jié)果表明:與引氣混凝土試塊相比,普通混凝土試塊在荷載-凍融循環(huán)耦合作用下的損傷程度較小;此外,在相同的凍融循環(huán)次數(shù)下,混凝土試塊的損傷程度不隨其應(yīng)力水平的增加而增加。(2)在荷載-凍融循環(huán)耦合作用后,測試混凝土的毛細(xì)吸水量,研究混凝土的抗凍性能受應(yīng)力水平和凍融循環(huán)次數(shù)的影響規(guī)律。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),應(yīng)力水平一定時(shí),混凝土的毛細(xì)吸水量和初始毛細(xì)吸收系數(shù)隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加而增大;當(dāng)混凝土試塊的應(yīng)力小于臨界應(yīng)力時(shí),施加于混凝土試塊上的荷載有利于提高結(jié)構(gòu)抗凍性,而當(dāng)應(yīng)力大于臨界應(yīng)力時(shí),荷載與凍融循環(huán)的耦合作用會加劇凝土的劣化程度。(3)使用自行設(shè)計(jì)的滲透實(shí)驗(yàn)裝置測得在荷載-凍融循環(huán)耦合作用下混凝土試塊的透水量,并計(jì)算滲透系數(shù),分析外荷載、凍融循環(huán)作用、荷載-凍融循環(huán)耦合作用分別對混凝土抗?jié)B性的影響。結(jié)果表明:混凝土滲透性的變化規(guī)律與持載下混凝土毛細(xì)吸水性能的變化規(guī)律相同。(4)通過壓汞實(shí)驗(yàn),研究混凝土在荷載-凍融循環(huán)耦合作用下的孔結(jié)構(gòu)特征,根據(jù)微觀孔結(jié)構(gòu)的變化,分析混凝土的毛細(xì)吸水與滲透性的變化規(guī)律。結(jié)果表明,由孔隙的孔徑分布、孔隙率變化過程分析出的混凝土物理性能變化規(guī)律,與結(jié)構(gòu)實(shí)際的滲透性、毛細(xì)吸水性變化規(guī)律基本一致。
【學(xué)位單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

靜水壓假設(shè)模型

混凝土凍融箱

拉壓傳感器
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2847519