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基于高地温隧洞衬砌混凝土力学性能研究

李向辉  
【摘要】:本文以高地温隧洞衬砌混凝土为研究背景,针对隧洞高温环境严重影响混凝土衬砌性能的问题,采用模拟高地温隧洞实际温湿度环境的方法,通过均匀设计的方法和分析理念,研究了温度、水泥含量、砂率、水灰比、粉煤灰含量等因素对混凝土力学性能的变化规律,并归纳出了混凝土在不同养护环境不同龄期的主次影响因素和回归方程。最后结合声发射监测系统,分析了混凝土在抗压过程中的声发射信号变化规律,并进一步总结出混凝土在不同环境和龄期的破坏机理。为实际工程和相关研究提供参考依据和数据支持。研究结论为:(1)通过对比高温环境和标准环境下养护的混凝土力学性能,证明了合理的高温环境能够促进混凝土早期强度的发展,但对混凝土后期强度的发展具有抑制作用;当温度超过某一个界定值时,高温环境对混凝土早期和后期强度都有抑制作用。(2)通过对不同高温环境下在不同龄期的混凝土抗压强度、抗拉强度、弹性模量进行回归分析,得出了各因素与不同龄期下混凝土力学性能、弹性模量的相关关系,同时也建立了各龄期下混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量与各因素的回归方程。(3)通过对声发射撞击计数、能量,振铃计数的分析研究,得出混凝土在抗压破坏过程中,遵循三阶段变化和两个峰值的规律,从而能够有效的分析混凝土抗压破坏的机理。


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