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《北京工业大学》 2013年
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多种劣化因素作用下水泥混凝土耐久性研究

于蕾  
【摘要】:路用水泥混凝土基础设施一般处于野外自然环境中,大多为板状薄壁结构,与环境的接触面大,在使用过程中经受干湿循环、冻融、碳化、氯盐侵蚀等多种劣化因素的作用,其强度、整体完整性逐渐下降,从而导致混凝土设施丧失使用功能。加之道路水泥混凝土跨区域特点,劣化因素的种类受沿线地域条件影响,不同路段的混凝土设施耐久性差异显著,整体构筑物的耐久性问题更加突出。路用混凝土基础设施的损坏与混凝土在各种劣化因素作用下的内部孔隙构造变化有直接关系,同时,混凝土设施的损坏是由不同劣化因素综合作用引起的,用一种劣化因素的影响不能准确评价混凝土设施的真实耐久性。本文以道路基础设施经常承受的干湿循环、氯盐侵蚀、碳化和冻融循环四种劣化因素为对象,在室内设计和组建模拟自然环境条件的实验方法,进行模拟自然环境条件的混凝土耐久性试验;测试单劣化因素作用以及多种劣化因素综合作用后,水泥混凝土的立方体抗压强度、动弹模量、非稳态氯离子迁移系数三个宏观性能指标,采用压汞法测得与宏观耐久性指标同时期的微观孔结构数据。首先,分析我国7大自然区划气候特征,选取具有代表性的四种环境因素:干湿循环,冻融循环,氯盐侵蚀以及碳化;分析四种环境因素对水泥混凝土的作用机理,考虑试验可行性,拟定环境因素最不利组合,调试温度、湿度等试验条件,给出四因素综合作用下水泥混凝土耐久性试验流程;给出多种劣化因素作用下水泥混凝土宏、微观检测指标。第二,通过柱状图比较,分析了不同劣化因素对水泥混凝土耐久性的影响。得到不同劣化因素作用对力学性能与孔结构特征参数、孔径分布、墨水瓶孔含量的影响情况。第三,以劣化因子Ci为指标,引入劣化叠加效应系数k,建立了单因素作用与多因素作用对水泥混凝土劣化程度的叠加关系模型;引入配合比特征参数K,区分了不同配合比水泥混凝土对同样四种劣化因素综合作用的耐受性差异,定量地说明了引气混凝土对外界环境因素的耐受性较强。第四,依所考量的宏观性能指标,对微观孔结构表征指标进行了相似剔除,对孔径分布参数进行优选,对孔级配参数进行整合,保留与宏观性能指标联系紧密的微观孔结构表征指标,建立了各宏观指标相对变化率与微观孔结构表征参数相对变化率之间的数量关系。最后,采用AHP法,经层次排序计算,判断矩阵的一致性检验,建立了多种劣化因素作用下,不同配合比水泥混凝土综合耐久性指标与微观孔结构表征参数变化率之间的定量关系模型;基于该模型,参考路面损坏状况评价标准,提出了基于微观孔结构劣化机理的水泥混凝土路面损坏状况评价流程图,给出计算算例。本研究将为交通运输等领域的混凝土基础设施建设提供指导,在混凝土设施的耐久性评估、养护维修决策等方面具有重要的理论价值。研究成果在我国水泥混凝土设施耐久性评价和养护维修决策方面具有理论指导作用。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:U414

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱方之;赵铁军;王鹏刚;马志鸣;;混凝土毛细吸水影响因素探讨[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2012年05期
2 廖丽萍;杨万科;王启智;;椭球形空洞地基稳定性分析[J];岩土力学;2010年S2期
3 叶巧玲;杜铭;;农村公路水泥混凝土路面病害原因及预防措施[J];山西建筑;2010年30期
4 杨欣;;混凝土桥梁病害成因及维修对策浅析[J];公路交通科技(应用技术版);2010年10期
5 师延强;;水泥混凝土路面病害问题的探讨[J];山西建筑;2010年29期
6 李刚;李雪梅;柳越;王铎;何涛;高从堦;;正渗透原理及浓差极化现象[J];化学进展;2010年05期
7 陈连姝;;二氧化碳作用下衬砌混凝土的碳化侵蚀规律研究[J];混凝土;2010年04期
8 燕坤;余红发;麻海燕;黄东升;杨礼明;;氯盐与弯曲荷载对碳化混凝土的抗冻性的影响[J];武汉理工大学学报;2010年06期
9 周晓明;蒋林华;濮琦;杜宇;李洋;;冻融与碳化交替作用下混凝土损伤模型[J];南水北调与水利科技;2009年06期
10 张颖;林樑旭;阎子峰;胡喜军;;新型MOCVD法以SBA-15为模板制备墨水瓶型孔结构的机理研究[J];科学通报;2009年14期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 何俊辉;道路水泥混凝土微观结构与性能研究[D];长安大学;2009年
2 郑佳明;干湿循环与碳化对混凝土硫酸盐侵蚀的影响研究[D];扬州大学;2009年
3 王琴;混凝土在干湿循环与硫酸盐侵蚀双重因素作用下的损伤研究[D];扬州大学;2008年
4 张文平;新型混凝土引气剂和防冻剂研究[D];大连理工大学;2006年
5 孟庆超;混凝土耐久性与孔结构影响因素的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 李顺凯;水泥砂浆的干缩研究[D];南京工业大学;2004年
7 郭剑飞;混凝土孔结构与强度关系理论研究[D];浙江大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晓华;;农村公路典型病害原因分析及预防措施[J];建材与装饰;2017年37期
2 陈守开;杨晴;刘秋常;郭磊;汪伦焰;;再生骨料透水混凝土强度及透水性能试验[J];农业工程学报;2017年15期
3 张大鹏;姜蕾;刘兆峰;朱桂茹;高从堦;;MCM-48改性三醋酸纤维素正渗透膜的制备及性能表征[J];水处理技术;2017年03期
4 王树杰;王友东;袁鹏;高学理;;隔网对正渗透膜压力延迟渗透性能影响的研究[J];水处理技术;2017年03期
5 陈永丰;金祖权;代雪艳;陈鹏;;高吸水树脂对混凝土抗渗性的影响[J];混凝土;2017年02期
6 史伟瑜;;水泥混凝土路面施工中常见问题的预防措施[J];黑龙江科技信息;2017年06期
7 王树杰;王友东;袁鹏;谭俊哲;司先才;;卷式正渗透膜组压力延迟渗透性能实验研究[J];现代化工;2017年02期
8 况武;康国栋;刘中楠;周美青;刘丹丹;曹义鸣;;有机/无机杂化TiO_2纳米粒子掺杂改性复合正渗透膜活性分离层的研究[J];膜科学与技术;2016年06期
9 刘志强;李慧;程一桥;张倩;;正渗透膜分离技术处理生活污水的实验研究[J];水处理技术;2016年12期
10 段文松;张方芳;许志恒;凌聪;;正渗透膜生物反应器膜过滤特性研究[J];工业水处理;2016年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李林凤;尾矿砂PVA水泥基复合材料的制备及耐久性试验研究[D];沈阳工业大学;2017年
2 韩巍巍;准脆性工程材料阻裂分析及实验[D];青岛理工大学;2016年
3 刘浩洋;轻骨料混凝土细观结构与抗压强度和耐久性关系研究[D];内蒙古农业大学;2016年
4 杨欣欣;基于不同拌合水轻骨料混凝土早期性能的研究[D];内蒙古农业大学;2016年
5 周泉丞;轻骨料混凝土性能及其孔结构的研究[D];内蒙古农业大学;2016年
6 张志明;超细粉煤灰替代硅灰制备高强高性能混凝土的研究[D];西安建筑科技大学;2016年
7 贾龙星;聚合物改性快速修补水泥基复合材料的研究[D];石家庄铁道大学;2016年
8 汪京;废旧基层材料水泥稳定再生利用技术研究[D];北京建筑大学;2016年
9 汤化吉;稳定型彩色密封固化剂制备及性能研究[D];湖南农业大学;2016年
10 刘亮;掺锂渣白色饰面砂浆的制备与性能研究[D];南昌大学;2016年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱方之;赵铁军;张鹏;张连水;;冻融后表层混凝土的孔结构劣化与损伤特性研究[J];公路;2011年12期
2 田砾;郭磊磊;赵铁军;王丽静;王飞;;应变硬化水泥基材料轴拉荷载下的氯离子渗透[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2010年02期
3 张秀清;;水泥混凝土路面裂缝成因及预防措施[J];山西建筑;2009年21期
4 燕坤;余红发;麻海燕;黄东升;张建业;杨礼明;;硫酸镁腐蚀与弯曲荷载对碳化混凝土抗冻性的影响[J];硅酸盐学报;2008年07期
5 高从堦;郑根江;汪锰;王铎;高学理;周勇;;正渗透-水纯化和脱盐的新途径[J];水处理技术;2008年02期
6 张颖;林粱旭;阎子峰;胡喜军;;低温MOCVD法制备铜纳米棒[J];科学通报;2006年19期
7 谢晓鹏;高丹盈;赵军;;钢纤维混凝土冻融和碳化后力学性能试验研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2006年04期
8 耿欧;袁广林;;碳化混凝土全应力-应变关系及梁受弯承载性能研究[J];工业建筑;2006年01期
9 王启智;球形空洞地基稳定性分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
10 刘志勇,马立国;高强混凝土的抗冻性与寿命预测模型[J];工业建筑;2005年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 王琴;混凝土在干湿循环与硫酸盐侵蚀双重因素作用下的损伤研究[D];扬州大学;2008年
2 吴长发;水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法研究[D];西南交通大学;2007年
3 张磊;混凝土在硫酸盐与冻融双因素作用下的复合损伤研究[D];扬州大学;2007年
4 孟庆超;混凝土耐久性与孔结构影响因素的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 尹红宇;混凝土孔结构的分形特征研究[D];广西大学;2006年
6 熊剑平;聚合物改性水泥混凝土路用性能研究[D];长安大学;2005年
7 郭剑飞;混凝土孔结构与强度关系理论研究[D];浙江大学;2004年
8 李淑萍;大颗粒无水硫酸钠结晶工艺及数学模型研究[D];华北工学院;2001年
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