水工混凝土在多因素耦合作用下的性能劣化規(guī)律研究.pdf

1、混凝土耐久性研究是材料科學研究領域的一個重要方面，隨著混凝土結構的廣泛使用，使用環(huán)境日益嚴酷，其受到環(huán)境影響的危害性也日益增加，環(huán)境條件的嚴酷程度決定了混凝土結構工程壽命的長短。我國西部建成的灌區(qū)集中分布在內(nèi)陸河流域和黃土高原地區(qū)，特殊的氣候、地理環(huán)境以及地面大水漫灌引起的區(qū)域水鹽運移、水位變化，造成灌區(qū)水工混凝土受到碳化、侵蝕、干濕循環(huán)等破壞作用，導致混凝土結構損傷劣化速度明顯高于我國其它地區(qū)。在實際使用環(huán)境下，混凝土結構可能遭受各種

2、各樣的復雜環(huán)境，需要加強更加貼近實際使用環(huán)境的混凝土劣化規(guī)律研究，在實際使用環(huán)境中有相當多的混凝土結構不僅會受到碳化、侵蝕、干濕循環(huán)等破壞作用，還會受到自重本身、設計水位、加大水位、人群、風和地震等環(huán)境因素的影響，因此對混凝土多因素作用下的劣化規(guī)律研究具有深遠意義。
　　本文以水工混凝土材料和U型渡槽結構為典型研究對象，采用現(xiàn)場調(diào)查、X光衍射、室內(nèi)加速試驗、理論分析的研究方法開展水工混凝土材料在碳化、侵蝕、干濕循環(huán)作用下的性能劣化

3、規(guī)律研究，提取室內(nèi)加速試驗得到的部分相關參數(shù)，在不同工況組合下，利用ANSYS三維有限元軟件對渡槽結構進行應力和變形規(guī)律分析。主要內(nèi)容如下：
　?。?）考慮灌區(qū)水工結構的實際施工要求與高性能混凝土配合比的工程應用，設計不同配合比的結構試件，將現(xiàn)場采集的混凝土殘渣磨碎，在X衍射儀器中做衍射試驗，確定混凝土結構的主要侵蝕離子，選擇合理的腐蝕環(huán)境和腐蝕制度模擬我國西部當?shù)鼗炷两Y構所處的腐蝕環(huán)境，研究混凝土損傷劣化全過程。
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4、2）綜合試驗數(shù)據(jù)和理論分析，以試件的質(zhì)量損失率和相對動彈性模量為評價指標，研究腐蝕方式、水灰比、粉煤灰摻量對混凝土耐久性能衰減的影響，探尋混凝土劣化本質(zhì)。
　?。?）提取試驗所得到的相關數(shù)據(jù)，在理論上對渡槽鋼筋混凝土的彈性模量、容重等材料特性進行等效處理，對耦合破壞作用前后的渡槽結構進行數(shù)值分析，研究渡槽排架在耦合破壞作用前后不同荷載組合下渡槽結構的應力和變形規(guī)律。
　　研究結果表明：碳化雖然能夠密實混凝土表層，但由于化學成