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考虑高温损伤影响玻化微珠混凝土氯离子传输模拟分析

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太原理工大学学报 2023年

作者：晋卓阳李明厚 selyutina nina SMIRNOV Ivan 刘元珍张玉太原理工大学土木工程学院 Saint Petersburg State University

火灾高温引起的隧道衬砌结构开裂损伤往往会对结构耐久性维持埋下巨大隐患。基于此，通过MATLAB和COMSOL软件交互使用，建立了包含粗骨料、玻化微珠、砂浆和界面过渡区的玻化微珠混凝土（GIC）凸多边形骨料数值模型，开展了考虑高温影... 详细信息

火灾高温引起的隧道衬砌结构开裂损伤往往会对结构耐久性维持埋下巨大隐患。基于此，通过MATLAB和COMSOL软件交互使用，建立了包含粗骨料、玻化微珠、砂浆和界面过渡区的玻化微珠混凝土（GIC）凸多边形骨料数值模型，开展了考虑高温影响的氯离子传输模拟并进行了有效性验证。依据钢筋脱钝寿命理论，建立了灾后服役寿命参数影响评价机制。结果表明：随着玻化微珠体积分数的增加、界面过渡区厚度的减小及最大骨料直径的增大，混凝土灾后服役寿命得到一定改善，其中，玻化微珠体积分数影响尤为显著。基于参数分析，通过单因素相关性分析及多元非线性分析方法，最终建立了考虑高温影响的耐久性极限状态函数，可为实际工程中建筑结构设计及灾后寿命评估提供参考。

关键词：玻化微珠混凝土高温氯离子传输数值模拟服役寿命

基于热裂纹演化的玻化微珠保温混凝土渗透性能分析

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浙江大学学报（工学版） 2023年第2期57卷 367-379页

作者：李明厚 selyutina nina SMIRNOV Ivan 张祥李贝贝刘元珍张玉太原理工大学土木工程学院山西太原030024 Saint Petersburg State University St.Petersburg 199034Russia

为了改善火灾后混凝土结构耐久性退化问题,利用玻化微珠(GHB)的高热稳定性对混凝土耐高温性能进行提升,通过电通量法对高温后玻化微珠保温混凝土(GIC)的抗氯离子侵蚀性能进行测试,并结合混凝土试件热裂纹演化特征对其抗氯离子侵蚀性能... 详细信息

为了改善火灾后混凝土结构耐久性退化问题,利用玻化微珠(GHB)的高热稳定性对混凝土耐高温性能进行提升,通过电通量法对高温后玻化微珠保温混凝土(GIC)的抗氯离子侵蚀性能进行测试,并结合混凝土试件热裂纹演化特征对其抗氯离子侵蚀性能劣化规律进行分析.结果表明:GHB的掺加显著改善了高温后混凝土抗氯离子渗透能力退化问题,与同强度等级的普通混凝土(NC)和硅灰混凝土(SFC)相比,掺加GHB后混凝土的电通量分别降低了约54.15%、32.69%.结合各试件热裂纹演化规律,认为这归因于GHB和硅灰对混凝土密实性的提高,以及GHB对混凝土抗高温损伤造成的积极影响.在此基础上,通过考虑热裂纹演化特征、GHB和硅灰的影响,建立了高温环境氯离子渗透性预测模型.

关键词：玻化微珠混凝土氯离子侵蚀热裂纹预测模型

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基于X-CT的高温后再生保温混凝土损伤分析

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复合材料学报 2022年第6期39卷 2829-2843页

作者：苗艳春张玉 selyutina nina SMIRNOV Ivan 邓克招李贝贝都思哲刘元珍马钢太原理工大学土木工程学院太原030024 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640 圣彼得堡国立大学圣彼得堡199034

火灾的发生往往会导致混凝土材料微细观结构的损伤劣化,体现在水化物分解、孔隙结构粗化、热开裂和水汽压力升高诱致开裂等,继而导致材料宏观力学性能及耐久性的下降。轻质高强、内部多孔、高热稳定的玻化微珠(GHB)的细观调控功能可实... 详细信息

火灾的发生往往会导致混凝土材料微细观结构的损伤劣化,体现在水化物分解、孔隙结构粗化、热开裂和水汽压力升高诱致开裂等,继而导致材料宏观力学性能及耐久性的下降。轻质高强、内部多孔、高热稳定的玻化微珠(GHB)的细观调控功能可实现混凝土耐高温性能的提升。为了研究受高温作用的再生保温混凝土(RATIC)内部细观结构及裂纹变化特征,本研究首先对高温作用后的RATIC开展了立方体抗压强度试验和CT扫描试验,之后利用基于改进的自适应阈值法和区域生长法的图像分割算法,建立了基于真实结构的RATIC细观模型,分析了不同GHB及再生骨料(RCA)掺量的RATIC试件随温度变化时其内部微裂纹的孕育、萌生、发展及贯通过程。并对RATIC破坏形态与CT结果进行了对比分析。研究结果表明:GHB对裂缝的延伸有显著阻断作用,为蒸汽压提供了释放通道,缓解了砂浆区域、孔隙边界处的开裂,减缓了热量的传播,提升了混凝土抗热致损伤性能。

关键词：再生保温混凝土高温 CT 图像分割细观模型

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高温后再生保温混凝土损伤劣化数值分析

太原理工大学学报 2022年

作者：刘淑钰苗艳春李明厚李贝贝 selyutina nina SMIRNOV Ivan 刘元珍张玉太原理工大学土木工程学院 Saint Petersburg State University

近年来，随着建筑火灾的频繁发生，由于高温引起的混凝土内部微细观结构的损伤劣化，进而导致其宏观力学性能的退化问题引起了人们的广泛关注。而内部多孔且高温稳定的玻化微珠（glazed hollow beads，GHB）可在一定程度上缓减混凝土的...

近年来，随着建筑火灾的频繁发生，由于高温引起的混凝土内部微细观结构的损伤劣化，进而导致其宏观力学性能的退化问题引起了人们的广泛关注。而内部多孔且高温稳定的玻化微珠（glazed hollow beads，GHB）可在一定程度上缓减混凝土的高温损伤劣化，提升混凝土的抗火性能。为了进一步明确GHB改善混凝土抗火性能的机理，本研究从细观尺度出发，首先提出了一种可考虑初始缺陷和再生骨料（recycled coarse aggregate，RCA）取代率的再生保温混凝土（recycled aggregate concrete mixed with glazed hollow beads，RATIC）细观模型的建模方法，之后利用现阶段比较常用的塑性损伤模型，探究了RCA取代率（0，50%，100%）、GHB含量（0，70%，100%）和孔隙率（0，2%，4%）对于高温后RATIC力学性能的影响。结果表明：随着受火温度的提高，荷载作用下RATIC试件的损伤分布均呈现出逐渐加剧的趋势，且500℃后，试件的损伤分布较400℃之前严重。GHB的加入可在一定程度上缓减混凝土内部的损伤劣化，而RCA的加入会加剧此现象。此外，随着孔隙率增大，RATIC试件的强度逐渐变低。

关键词：