冻融循环作用后SAP混凝土物质传输性能试验研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zh9958
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
内养护技术一定程度上解决了低水胶比混凝土内部养护效果差的问题,研究表明内养护效果与内养护材料的性质息息相关。多年来,国内外学者聚焦于轻骨料(LWA)和高吸水树脂(SAP)两类混凝土内养护材料开展了大量研究,并取得了长足的进展。其中SAP因卓越的吸水和保水性能受到了广泛学者的关注,SAP混凝土耐久性研究也逐渐成为混凝土内养护技术研究领域的热点,但多数研究是在SAP混凝土无损伤状态下开展的,而地处北方严寒地区的混凝土结构不可避免地会遭受冻融循环作用而产生损伤,加之水分和有害水溶性物质(如氯离子)的侵入,混凝土结构的耐久性劣化严重。因此研究冻融循环作用后SAP混凝土水分及氯离子的传输性能对SAP混凝土耐久性评估具有重要意义。基于此,本文开展了冻融循环作用前后SAP混凝土的物质传输性能研究,通过孔隙率试验、毛细吸水试验和快速氯离子迁移试验结果分析了冻融循环作用对SAP混凝土物质传输性能的影响规律,主要研究结论如下:(1)混凝土有效水灰比相同时,掺入SAP会造成混凝土7d抗压强度下降,且SAP掺量越高,降幅越大,当SAP掺量达到0.3%时,混凝土7d抗压强度下降了19.9%;混凝土龄期到28d后,SAP掺量为0.2%时,混凝土的抗压强度提高了3.7-15.0%,而SAP掺量达到0.3%时,混凝土的抗压强度减小了9.7%。混凝土总水灰比相同时,掺入0.2%的SAP对混凝土7d抗压强度无明显影响,但会显著增大混凝土28d抗压强度,增大幅度为7.6-19.3%,而掺入0.3%的SAP会导致混凝土7d和28d抗压强度分别下降11.7%和6.3%。混凝土养护后期,SAP能显著提高混凝土7d至28d的强度增长率,普通混凝土7d至28d强度增长率仅21.6-29.1%,而SAP混凝土7d至28d的强度增长率为36.9-49.2%。(2)冻融循环作用前,在有效水灰比相同的情况下,SAP的掺入会提高混凝土的孔隙率,相较于普通混凝土,掺有SAP的混凝土孔隙率提高了5.0-9.6%,而在总水灰比相同的情况下,SAP的掺入对混凝土的孔隙率并无显著影响。冻融循环作用开始后,冻融循环作用次数越高,普通混凝土和SAP混凝土的孔隙率均越大;但在总水灰比相同的情况下,相较于普通混凝土,经过相同次数冻融循环作用后,SAP混凝土的孔隙率提高幅度更小,经过150次冻融循环作用后,普通混凝土孔隙率提高了37.9%,而SAP混凝土孔隙率仅提高了24.6-25.4%;在有效水灰比相同的情况下,经过150次冻融循环作用,普通混凝土孔隙率的仅提高了19.1%,提高幅度小于SAP混凝土。(3)在总水灰比相同的情况下,冻融循环作用前,0.2%掺量的SAP使混凝土的累计吸水量、初始吸水率S1和平均吸水率S相较于普通混凝土分别降低了11.0-12.1%、10.8-12.0%和11.4-12.6%,而0.3%掺量SAP对混凝土累计吸水量、初始吸水率S1和平均吸水率S并无明显影响;冻融循环作用开始后,经过相同次数的冻融循环作用,SAP混凝土的初始吸水率S1低于普通混凝土,冻融循环次数达到150次后,SAP混凝土的初始吸水率S1仅为对普通混凝土的76.8-89.9%。而在有效水灰比相同时,普通混凝土的累积吸水量、初始吸水率S1和平均吸水率S在冻融循环作用前后均明显低于SAP混凝土。此外,由于SAP混凝土后期吸水率S2与冻融循环次数之间并未表现出明显的相关性,建议采用初始吸水率S1作为冻融损伤后SAP混凝土吸水性能的评价指标。(4)冻融循环作用前,混凝土总水灰比相同时,0.2%掺量的SAP使混凝土非稳态氯离子迁移系数RCM降低了15.0-20.0%,0.3%掺量的SAP对混凝土非稳态氯离子迁移系数RCM的影响不大;而在有效水灰比相同时,SAP混凝土的非稳态氯离子迁移系数RCM相较于对普通混凝土提高了2.1-23.4%。冻融循环作用开始后,冻融循环作用次数越高,各组混凝土非稳态氯离子迁移系数RCM越大;总水灰比相同时,冻融循环作用超过100次后,SAP混凝土的非稳态氯离子迁移系数RCM均低于普通混凝土,冻融循环作用150次后,SAP混凝土非稳态氯离子迁移系数RCM仅为普通混凝土的78.2-96.0%;而有效水灰比相同时,经过相同次数冻融循环作用后的普通混凝土的非稳态氯离子迁移系数RCM始终低于SAP混凝土。此外,综合本文各类试验结果分析发现SAP的最适掺量为0.2%,且采用干掺SAP后额外引入水的掺入方式更有利于SAP在混凝土中发挥内样护作用。(5)利用非饱和流体理论模型预测了冻融循环作用前后混凝土内部水分含量的分布情况,预测结果较好地反应了冻融循环作用前后普通混凝土及SAP混凝土内部的水分含量分布规律。但由于冻融损伤及SAP再次吸水会加速水分在混凝土中的传输,在冻融循环作用150次后,混凝土水分渗透深度试验结果大于预测结果。
其他文献
混合骨料混凝土是一种介于普通骨料混凝土与轻骨料混凝土之间的过渡性混凝土,它是用一定比例的轻质骨料取代普通粗、细骨料而得来的。混合骨料混凝土在不显著降低强度和弹性模量的前提下,融合了轻骨料混凝土比强度高、收缩变形小、耐久性能好的特点,同时有利于提高水泥水化程度和减小预应力损失,综合了普通混凝土力学性能优势和轻骨料混凝土耐久性高的优势,在大承载、大跨度、超高层、高预应力等大型混凝土工程中具有显著的经济
学位
无人机是消防灭火救援工作中极为重要的设备,逐渐被应用在各个类型场合的消防灭火救援行动中。通过无人机,不仅能够帮助消防灭火救援人员更快地获取现场信息,并基于现场信息制定合理的救援方案,还能在救援行动中提供各方面的辅助帮助。基于此,本文首先研究分析了在消防灭火救援工作中运用无人机的优势,然后探讨分析了无人机在消防灭火救援中的实际应用。
期刊
目前超高层大跨度建筑成为我国建筑设计所主要追求的建筑类型之一,钢结构因为质量轻、强度高等优势成为超高层大跨度主要采取的一种建筑结构形式。在钢结构工程中,节点连接处的受力情况是最为复杂的,节点连接处的安全性对结构的抗震性能产生着决定性的影响。因为节点连接处如果发生了脆性破坏,结构整体就会发生倒塌。美国北岭地震前,传统梁柱栓焊节点被认为具有良好的抗震性能,但在这次地震中却发生了大量的梁柱节点脆性破坏,
学位
混凝土结构在受到外部约束时由于其自身收缩,会导致混凝土发生开裂现象,严重影响了混凝土结构的力学性能和耐久性能。为解决这一问题,目前国内外常常使用在混凝土材料中添加钢纤维、PVA纤维等纤维材料来限制混凝土的收缩开裂现象。除此之外,由于混凝土材料的破坏存在多尺度特征,也出现了大量的有关使用不同尺度的纤维混合,以实现不同尺度上对混凝土材料阻裂的研究,但目前大部分研究都是针对相同种类或不同种类宏观纤维混杂
学位
结构损伤识别方法是结构安全性与完整性的必要保证,在如今我国全领域全方面蓬勃发展的背景下,结构健康监测与损伤识别是现今乃至未来学术及工程应用中的热点领域。工程结构的体量多数极其庞大,因此其损伤一般分布于局部位置,在识别方法中表现为优化参数的稀疏性。基于上述特性的稀疏损伤识别方法可以有效的提高损伤定位及识别的精度。除此之外,随着结构形式的复杂化,结构振动主动控制技术的应用范围也愈加广阔,因此研究适用于
学位
结构健康监测在实际工程中的应用越来越广泛,其中传感器的防护和安装是结构健康监测中的基础和前提,是重中之重。只有传感器能能够在复杂的外部环境下长期的正常工作,才能保证结构的健康监测能够可靠顺利的进行。大连船舶重工集团给VLCC打造一款拥有自主知识产权的风帆系统,传感器长期处于海水、盐雾腐蚀等恶劣环境下,在使用过程中很容易发生损坏。依托此项目的子课题,基于FBG传感器进行提高传感器耐久性的研究,实现传
学位
大跨穹顶结构由于具有优美的外型和较好的力学传递性能,被广泛运用于体育馆、会展中心等大型公共建筑的建设中,其屋盖表面的风荷载是结构设计中所考虑的重要因素。近年来随着我国承办越来越多的大型国际赛事,越来越多的大跨穹顶结构建筑被建设在繁华的市区地带,其周围往往布置有密集的建筑物。这些建筑会对大跨穹顶结构周围的风场环境造成剧烈的影响,来流风的流速、方向等特性都会被显著改变,从而对大跨穹顶结构屋盖的风荷载产
学位
梁柱节点是框架结构重要的传力枢纽,在地震作用下由于抗剪承载力不足或锚固不足易于发生脆性破坏,震后修复难度大、成本高,因此对性能不满足要求的梁柱节点进行加固是一种经济有效的预防措施。但传统加固方法具有明显的局限性,探索新型高效的加固方法十分必要。UHTCC材料是近十多年来建筑复合材料的主要发展方向之一,该材料具有高延性、高耐久、耐热性能优良等特征,国内外已将其应用于节点核心区完全替代普通混凝土材料。
学位
既有钢筋混凝土结构中,钢筋搭接的细部构造(包括搭接长度以及加密区箍筋的配筋率等),由于现行规范的不断修订和升级,已不满足现行规范的要求,即存在搭接锚固缺陷。搭接区的性能直接影响了钢筋与混凝土之间的粘结效应,进而影响着构件以及结构的抗震性能。因此,对于此类混凝土柱或桥墩构件的钢筋搭接粘结破坏形态进行研究,并提出有效的加固方法以提高其抗震性能,具有重要的学术和工程应用价值。但目前对于搭接锚固缺陷柱的相
学位
强烈地震作用下,质量轻、柔性大、阻尼小的大跨空间结构容易发生整体或局部倒塌等灾难性破坏。基于消能减震的思想,屈曲约束支撑逐渐发展为大跨空间结构减震控制的必要手段之一。本文通过对全钢型支撑进行改进,设计并提出了一种以低屈服点铝合金作为耗能材料的新型铝合金双核心装配式屈曲约束支撑,并对新型支撑进行了试验研究和有限元分析,验证了采用新型支撑作为单层球面网壳的消能减震技术的有效性。本文的主要工作可概括为以
学位