热疲劳作用对高性能混凝土强度与渗透性能的影响研究

发布时间：2017-04-06 14:16

  本文关键词：热疲劳作用对高性能混凝土强度与渗透性能的影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：夏季高温高湿的海洋环境中,处于水位变化区的桥墩、码头遭受强烈的紫外线照射,表面温度较高,同时还会遭受温度较低的海水的冲刷。这种温湿度交变的周期热疲劳作用势必会对桥墩、码头的混凝土性能造成影响。另外,使用年限达到50年以上的海工混凝土结构基本都是采用耐久性良好的高性能混凝土。基于此,热疲劳作用对高性能混凝土性能的影响是一个不容忽视的研究课题。本文针对此问题,选取了2种含粗骨料的高性能混凝土(HPC30、HPC50)和不含粗骨料的高性能混凝土(超高性能混凝土,简称UHPC),以抗压强度、劈裂抗拉强度为指标,以毛细吸水系数和电通量为指标,通过试验分别研究了热疲劳作用对高性能混凝土强度及渗透性能的影响规律。主要工作和结论如下：(1)进行了热疲劳作用下高性能混凝土的抗压强度试验,测定了不同热疲劳次数下,HPC30、HPC50和UHPC的抗压强度变化规律。结果表明：热疲劳作用下,HPC30、HPC50的抗压强度都呈现先上升后下降的变化规律,而UHPC的抗压强度呈现一直下降的变化规律。300次热疲劳作用后,UHPC的抗压强度损失率达到最大值31.1%,约是HPC30、HPC50抗压强度损失率最大值的7倍和3.5倍。(2)进行了热疲劳作用下高性能混凝土的劈裂抗拉强度试验,测定了不同热疲劳次数下,HPC30、HPC50和UHPC的劈裂抗拉强度变化规律。结果表明：热疲劳作用下,HPC30、HPC50和UHPC的劈裂抗拉强度都呈现先上升后下降的变化规律。相比于HPC30和HPC50,热疲劳作用对UHPC的劈裂抗拉强度损伤作用更加显著。(3)进行了热疲劳作用下高性能混凝土的毛细吸水试验,测定了不同热疲劳次数下,HPC30、HPC50和UHPC的单位面积毛细吸水总量(0～480min)和毛细吸水系数的变化规律。结果表明：热疲劳作用下,HPC30和HPC50的单位面积毛细吸水总量和吸水初期的毛细吸水系数整体都呈现下降的规律。UHPC的单位面积毛细吸水总量以及吸水初期毛细吸水系数整体都呈现上升的变化规律。(4)进行了热疲劳作用下高性能混凝土的电通量试验,测定了不同热疲劳次数下,HPC30、HPC50和UHPC的电通量的变化规律。结果表明：热疲劳作用下,HPC30和HPC50的电通量整体都呈现下降的趋势,UHPC的电通量整体呈现上升的趋势。分析可知,热疲劳作用提高了含粗骨料的高性能混凝土(HPC30、HPC50)的抗水分和氯离子渗透的能力,削弱了含钢纤维的UHPC的抗渗能力。
【关键词】：热疲劳作用 高性能混凝土 抗压强度 劈裂抗拉强度 渗透性能
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-26
• 1.1 研究背景12-15
• 1.2 研究现状15-24
• 1.2.1 高性能混凝土在海洋混凝土桥墩中的应用15-17
• 1.2.2 高性能混凝土的微结构及热学性能17-20
• 1.2.3 高性能混凝土高温损伤研究20-24
• 1.3 研究内容24-26
• 2 试验概况26-40
• 2.1 试验原材料26-28
• 2.1.1 高性能混凝土原材料26-27
• 2.1.2 超高性能混凝土原材料27-28
• 2.2 试验配合比28-29
• 2.2.1 高性能混凝土配合比28
• 2.2.2 超高性能混凝土配合比28-29
• 2.3 试件制备与养护29-30
• 2.3.1 试件尺寸29
• 2.3.2 成型与养护29-30
• 2.4 试验方法30-40
• 2.4.1 周期热疲劳试验30-32
• 2.4.2 抗压强度试验32-34
• 2.4.3 劈裂抗拉强度试验34
• 2.4.4 毛细吸水试验34-36
• 2.4.5 电通量试验36-37
• 2.4.6 化学结合水试验37-40
• 3 热疲劳作用对高性能混凝土强度的影响40-58
• 3.1 特征形貌40-44
• 3.2 热疲劳作用对抗压强度的影响44-50
• 3.2.1 试验结果44-46
• 3.2.2 比较与分析46-47
• 3.2.3 机理探讨47-50
• 3.3 热疲劳作用对劈裂抗拉强度的影响50-55
• 3.3.1 试验结果50-52
• 3.3.2 比较与分析52-54
• 3.3.3 机理探讨54-55
• 3.4 热疲劳作用对抗压与劈拉强度的影响比较55-57
• 3.5 本章小结57-58
• 4 热疲劳作用对高性能混凝土毛细吸水特性的影响58-76
• 4.1 试验结果58-63
• 4.1.1 高性能混凝土HPC3058-60
• 4.1.2 高性能混凝土HPC5060-61
• 4.1.3 超高性能混凝土61-63
• 4.2 热疲劳作用对毛细吸水总量的影响63-66
• 4.3 热疲劳作用对毛细吸水系数的影响66-73
• 4.4 机理分析73-75
• 4.5 本章小结75-76
• 5 热疲劳作用对高性能混凝土电通量变化的影响76-86
• 5.1 试验结果76-79
• 5.1.1 高性能混凝土HPC3076-77
• 5.1.2 高性能混凝土HPC5077-78
• 5.1.3 超高性能混凝土78-79
• 5.2 不同混凝土的比较与分析79-82
• 5.3 热疲劳作用对毛细吸水特性与电通量影响比较82-84
• 5.4 本章小结84-86
• 6 结论与展望86-88
• 6.1 结论86-87
• 6.2 展望87-88
• 参考文献88-92
• 作者简历92-96
• 学位论文数据集96

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