检索结果-南通市图书馆

基于数字图像处理的单面盐冻轻骨料混凝土孔隙和微裂纹定量分析

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

硅酸盐学报 2023年第8期51卷 1908-1919页

作者：高志浩王玲王振地方俊绿色建筑材料国家重点实验室中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024

准确识别和量化轻骨料混凝土(LAC)中的孔隙和微裂纹对于分析盐冻劣化机理非常重要。基于形态学原理提出了新DIP方法,克服了传统方法仅依靠形状因子无法精确分割孔与微裂纹、多孔轻骨料干扰混凝土基体孔结构分析的难题,分析了具有相同浆... 详细信息

准确识别和量化轻骨料混凝土(LAC)中的孔隙和微裂纹对于分析盐冻劣化机理非常重要。基于形态学原理提出了新DIP方法,克服了传统方法仅依靠形状因子无法精确分割孔与微裂纹、多孔轻骨料干扰混凝土基体孔结构分析的难题,分析了具有相同浆骨比和相同水灰比的页岩陶粒LAC和普通骨料混凝土(NAC)的盐冻孔结构劣化。随冻融循环次数增加,2种混凝土均表现出孔径扩张和微裂纹自孔壁萌生,导致相对动弹性模量(rn)损失。灰色关联分析表明,除了微裂纹萌生与扩展,LAC孔径离散程度较高也能引起rn损失。新DIP方法实现了孔与微裂纹的分割和独立分析,提高二者识别精度至10.6μm,在定量分析混凝土孔结构和微裂纹时具有优势。

关键词：轻骨料混凝土单面盐冻数字图像处理内部损伤孔结构微裂纹

单面盐冻-干湿循环下玄武岩纤维混凝土劈裂抗拉强度与微观结构研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

混凝土 2022年第9期 20-24页

作者：曾浩张晋顾志聪苏鑫崇银鹏张凯湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068 广州大学土木工程学院广东广州510900

研究了普通混凝土与玄武岩纤维混凝土在单面盐冻-干湿循环下的劈裂抗拉强度与微观结构。结果表明,单面盐冻-干湿循环下混凝土的劈裂抗拉强度损失明显,玄武岩纤维的掺入有效降低了劈裂抗拉强度损失率。单面盐冻-干湿循环会造成混凝土水... 详细信息

研究了普通混凝土与玄武岩纤维混凝土在单面盐冻-干湿循环下的劈裂抗拉强度与微观结构。结果表明,单面盐冻-干湿循环下混凝土的劈裂抗拉强度损失明显,玄武岩纤维的掺入有效降低了劈裂抗拉强度损失率。单面盐冻-干湿循环会造成混凝土水化产物分解,影响胶凝材料与纤维的协同作用,但对纤维及其构建的三维网络影响较小。玄武岩纤维的掺入降低了混凝土的孔隙率,改变了混凝土的孔径分布。同时,玄武岩纤维的掺入改善了混凝土在单面盐冻-干湿循环下的孔径粗化,且对多害孔作用最为明显。

关键词：玄武岩纤维混凝土单面盐冻干湿循环劈裂抗拉强度微观结构孔隙率孔径分布

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

单面盐冻后修复混凝土与钢筋的粘结性能研究

单面盐冻后修复混凝土与钢筋的粘结性能研究

作者：王维良烟台大学

学位级别：硕士

我国北方的临海混凝土结构时常会遭受到盐冻循环带来的损伤,这些损伤会使混凝土结构的保护层混凝土剥落、钢筋锈蚀,降低建筑物的使用耐久性和使用寿命。本文将研究目标放在盐冻损伤后混凝土构件的修复上的,探究利用不同材料修复后新老... 详细信息

我国北方的临海混凝土结构时常会遭受到盐冻循环带来的损伤,这些损伤会使混凝土结构的保护层混凝土剥落、钢筋锈蚀,降低建筑物的使用耐久性和使用寿命。本文将研究目标放在盐冻损伤后混凝土构件的修复上的,探究利用不同材料修复后新老混凝土及钢筋之间能否恢复粘结锚固性能。本文以72个110mm×110mm×150mm的混凝土试件为研究对象,修复材料设计有掺PVA纤维的水泥基材料PCC、PVA-纳米Si O混凝土(P-S)和普通混凝土(C),待修补的混凝土设计为有箍筋和无箍筋两种,试件分别经历单面盐冻试验和钢筋拔出试验。本文以表面积剥落物质量、吸水率、相对动弹性模量、极限粘结强度、钢筋滑移位移等力学性能指标的变化情况,分析得出了修复材料种类、横向钢筋数量对修复混凝土与钢筋的粘结性能以及抗盐冻性能的影响。采用扫描电子显微镜对各组混凝土试件的微观形貌进行观察,分析各组修复混凝土盐冻后粘结性能劣化的微观机理。主要成果如下:(1)根据修补混凝土构件实现的功能要求的不同,制定了不同的修补方案,研究出了两种提高修复混凝土粘结性能的修复材料。PCC材料修复的试件,粘结强度较正常未损伤试件降低约10%,构件在拔出试验中的破坏形态不同于普通混凝土的钢筋劈裂破坏而是钢筋拔出破坏,且滑移曲线中的下降段平缓,钢筋的粘结锚固的延性得到了显著的提高;而对于用P-S材料修复的试件,粘结强度仅降低约3.5%,而且构件破坏形态为拔出破坏,滑移曲线中的下降段较普通混凝土也明显平缓,P-S混凝土保证了钢筋和混凝土之间的粘结性能且延性也得到了显著提高。如果修补混凝土构件时,为了追求修补过程简便,可以考虑P-S材料为修复材料,若追求修补后的构件的粘结性能,则需要给待修复构件配置横向钢筋的情况下考虑P-S和PCC材料作为修复材料。(2)比较各组修复混凝土盐冻循环损伤后各项性能的劣化情况,得出抗盐冻侵害能力以及损伤后粘结性能更强的修复材料。对比三组修复混凝土的数据,得出P-S、PCC、C三组试件的相对动弹性模量盐冻循环次数为28次时分别下降至90.4%、84.3%、83.8%,三组混凝土试件的抗盐冻性能优劣关系为P-S>PCC>C组。P-S、PCC、C三组修复混凝土的极限粘结强度随着盐冻次数的增加最多分别下降8.9%、14.5%、16.1%,三组混凝土试件盐冻损伤后的粘结性能的优劣关系为P-S>PCC>C组,故而对于会遭受盐冻循环侵蚀的待修补构件P-S材料为更优选择。(3)通过微观试验分析了三组修复材料盐冻损伤后混凝土粘结性能优劣关系的微观机理。对比试件盐冻损伤后的的微观结构,发现PCC和P-S修复材料的裂缝内部发现有大量水化产物AFt、C-S-H等的存在,水化凝胶对于裂缝两侧的粘连作用会阻碍裂缝的发展。PCC和P-S修复材料微观结构中,纤维交错分布,当裂缝出现在纤维两端之间,细小裂缝两侧会受到纤维的拉结作用从而限制裂缝的发展。P-S材料与PCC材料相比由于混凝土中掺加了纳米Si O,水化反应充分,混凝土基体密实度高,混凝土中薄弱处强度得到了提高。纤维可以在盐冻损伤后依旧充分发挥作用将拉应力吸收传递,减缓混凝土裂缝的发展,导致P-S修复的混凝土试件盐冻损伤后只出现微小裂缝而不出现劈裂裂缝,粘结性能和试件强度要优于PCC修复材料。故而盐冻循环损伤后的粘结性能P-S>PCC>C组。

关键词：粘结性能单面盐冻纤维混凝土损伤机理微观检测

持压荷载作用下单面盐冻混凝土-钢筋粘结性能的研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

持压荷载作用下单面盐冻混凝土-钢筋粘结性能的研究

作者：孔政宇烟台大学

学位级别：硕士

我国北方冬季多严寒天气,而许多诸如撒除冰盐后的道路、近海结构、远洋建筑等位置的混凝土受到的并不是单纯的冻融损伤,而是与盐类侵蚀相耦合的盐冻损伤,且通常是作用于单一表面的。而目前相关领域的研究仍比较有限,为探究单面盐冻作用... 详细信息

我国北方冬季多严寒天气,而许多诸如撒除冰盐后的道路、近海结构、远洋建筑等位置的混凝土受到的并不是单纯的冻融损伤,而是与盐类侵蚀相耦合的盐冻损伤,且通常是作用于单一表面的。而目前相关领域的研究仍比较有限,为探究单面盐冻作用下钢筋混凝土粘结性能的退化及作用机理,本文依据但不拘泥于相关规范,以不同单面盐冻次数(T)、不同持载应力比(F)和不同混凝土保护层厚度(D),将69件钢筋混凝土试件分成21组,先后展开钢筋混凝土单面盐冻试验和钢筋拔出试验,观察记录试验过程中试件各项形貌变化、分析计算试件各项参数变化,较为直观且可靠地展现出试验过程中混凝土材料性质和钢筋混凝土粘结性能的变化。研究所取得的成果及结论如下:(1)完成了自主设计的单面盐冻钢筋混凝土模具。新模具很好地适应了本试验在试件尺寸及试验方法上的创新,且妥善解决了规范推荐的“一模两件”方法造成的操作不便和试件成型质量不佳等问题,有效避免了需要拆模切割这一可能致使试件损伤的操作步骤,除此之外,新的模具预留了钢筋孔道,可浇筑钢筋混凝土试件,拓宽了混凝土单面盐冻试验研究的领域。本课题组已借助该模具申请到一项实用新型专利。(2)找到了一种抑制盐冻损伤的新方法。无论是从单面盐冻试验表观现象和得到的诸如质量损失率、相对动弹性模量损失率等试验数据来看,还是从钢筋拔出试验中得到的试件粘结强度等试验数据来看,持载状态都是一项至关重要的影响因素。持载这一因素主要在抑制单面盐冻损伤方面起到重要作用:持载的存在能够使混凝土结构孔隙率变低,变得更密实,从而影响试件吸水能力,减少盐溶液进入结构内部,进而降低冻胀力和盐类侵蚀的作用程度,另一方面持载的存在也能与冻胀力相平衡,起到保护结构的作用。不过在钢筋拔出试验所得试验数据中可以看出,持载会对钢筋混凝土试件粘结性能造成不利影响,微观检测结果对此也有所印证。因此,实际工程中的钢筋混凝土结构大多数都是处于带荷服役的状态,实验室试验若要更好指导工程实践,应适当考虑目标结构的实际服役状态,如果目标结构处于恒定压力荷载之下,其抗盐冻性能应有所提高(如果处于持续拉力荷载之下则其抗盐冻性能必然降低)。这一规律同样能够指导工程实践:对于受盐冻侵害位置的混凝土结构可适当采用施加压力荷载或在早期设计阶段设置为预应力构件等方案。(3)得到了单面盐冻钢筋混凝土保护层厚度的建议数值。从单面盐冻试验阶段的各项试验数据来看,混凝土保护层厚度并不与盐冻损伤直接相关,而从钢筋拔出试验阶段的各项数据来看,混凝土保护层厚度则与试件粘结性能之间表现出很强的正相关性。这与钢筋周围的“约束区”范围密切相关,在约束区范围内,裂缝发展速度较慢,而裂缝一旦发展至约束区边缘,速度就会加快,因此约束区半径大小这一数值附近为最合适的混凝土保护层厚度。分析试验数据发现,45mm左右为受单面盐冻作用结构更合理的混凝土保护层厚度。

关键词：粘结性能单面盐冻持压荷载损伤机理微观检测

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

约束对单面盐冻混凝土表面损伤的影响及机理

硅酸盐学报 2021年第11期49卷 2494-2501页

作者：高志浩王玲赵霞中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室北京100024

研究约束(膨胀约束、收缩约束)对单面盐冻混凝土表面损伤的影响及作用机理,测试了水灰比为0.40的自由态和约束态混凝土每4次盐冻循环的表面剥落量和首次盐冻循环降温过程中的混凝土应变,计算了混凝土表面冰层中的拉应力。结果表明:约束... 详细信息

研究约束(膨胀约束、收缩约束)对单面盐冻混凝土表面损伤的影响及作用机理,测试了水灰比为0.40的自由态和约束态混凝土每4次盐冻循环的表面剥落量和首次盐冻循环降温过程中的混凝土应变,计算了混凝土表面冰层中的拉应力。结果表明:约束态混凝土表面剥落量比自由态混凝土大;约束态混凝土表面剥落量随膨胀约束应力增大而增加,受收缩约束应力影响较小。与自由态混凝土相比,约束态混凝土表面冰层中的拉应力较大且随膨胀约束应力增大而增大;根据"粘贴-剥落"理论计算并证明了膨胀约束导致冰层更易开裂,引发了冰层下混凝土发生更严重表面损伤。

关键词：约束态混凝土单面盐冻表面损伤表面剥落量表观热膨胀系数

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

干湿循环对混凝土单面盐冻破坏的影响

武汉理工大学学报 2016年第4期38卷 8-13页

作者：王发洲黄大凡杨进刘云鹏叶家军武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070

采用冻融循环、冻融-干湿循环的试验方法,研究了混凝土单面浸泡在1%、3%、5%、7%、9%浓度氯化钠溶液中的离子扩散及抗冻融性能,系统讨论了干湿循环对混凝土单面盐冻破坏的影响。结果表明:与单一的冻融循环过程相比,干湿循环加剧了冻融... 详细信息

采用冻融循环、冻融-干湿循环的试验方法,研究了混凝土单面浸泡在1%、3%、5%、7%、9%浓度氯化钠溶液中的离子扩散及抗冻融性能,系统讨论了干湿循环对混凝土单面盐冻破坏的影响。结果表明:与单一的冻融循环过程相比,干湿循环加剧了冻融循环过程中混凝土内部氯离子的扩散作用,并产生更大单面盐冻剥落。在干湿循环作用下,混凝土内部氯离子富集区由2.5~12.5mm扩大到2.5~17.5mm;在破坏最严重的3%浓度组中,混凝土单面盐冻剥落量从冻融循环的1 501.3g/m^2提高至冻融-干湿循环的2 402.08g/m^2,相对动弹性模量下降量从冻融循环的22%提高至冻融-干湿循环的28%。在冻融-干湿循环实验中,冻融破坏起着主要作用,干湿循环剥落量不足冻融剥落量的2.5%。

关键词：混凝土单面盐冻冻融-干湿循环

单面盐冻作用下混凝土约束应力测试装置设计及参数优选

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

混凝土 2020年第12期 26-30,34页

作者：高志浩王玲赵霞王振地中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室北京100024

为模拟研究实际服役混凝土的单面盐冻破坏行为和机理,设计采用壁厚1、4、8、12 mm的钢环约束混凝土膨胀及约束长度为28、33 mm的约束锚栓约束混凝土收缩,通过应变片采集盐冻循环全程钢环膨胀应变和拉杆收缩应变,计算约束应力。测试了水... 详细信息

为模拟研究实际服役混凝土的单面盐冻破坏行为和机理,设计采用壁厚1、4、8、12 mm的钢环约束混凝土膨胀及约束长度为28、33 mm的约束锚栓约束混凝土收缩,通过应变片采集盐冻循环全程钢环膨胀应变和拉杆收缩应变,计算约束应力。测试了水灰比0.40的混凝土试件盐冻循环28次的应变、质量和相对动弹性模量,获得约束态混凝土约束应力峰值拟合曲线。试验结果表明:约束应力峰值随冻融次数增加呈阶梯状上升分布;约束应力峰值拟合曲线描述了混凝土试件在盐冻循环进程中经历的饱水过程,包括吸水阶段、临近饱水阶段和饱水阶段;约束态和自由态试件质量和相对动弹性模量变化趋势一致;试验确定了约束应力测试装置的适宜参数,钢环厚度8 mm、约束长度为28 mm的约束组合,有利于应变收集、应力计算和相对动弹性模量采集。

关键词：混凝土单面盐冻应变约束应力

PVA纤维水泥基复合材料单面盐冻性能及损伤

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

土木工程与管理学报 2017年第2期34卷 68-72页

作者：王晓伟王晓婷刘品旭田稳苓河北工业大学土木与交通学院天津300401 天津市赛英工程技术咨询有限公司天津300051

单面盐冻环境下PVA纤维水泥基复合材料的冻融破坏反映了路面、桥面由于除冰盐造成破坏的工程实际情况。本文通过单面盐冻试验研究PVA纤维掺量、水胶比、粉煤灰掺量对水泥基复合材料抗冻性能的影响,试验结果表明,纤维掺量在0~2%之间时制... 详细信息

单面盐冻环境下PVA纤维水泥基复合材料的冻融破坏反映了路面、桥面由于除冰盐造成破坏的工程实际情况。本文通过单面盐冻试验研究PVA纤维掺量、水胶比、粉煤灰掺量对水泥基复合材料抗冻性能的影响,试验结果表明,纤维掺量在0~2%之间时制备的PVA纤维水泥基复合材料,随着纤维掺量的增加抗冻性能增强;水胶比在0.27~0.4之间时制备的PVA纤维水泥基复合材料,随着水胶比的增大抗冻性能减弱;粉煤灰掺量在45%~50%之间时,PVA纤维水泥基复合材料表现出良好的抗冻性能。并用二参数Weibull分布模型分析了PVA纤维水泥基复合材料的冻融损伤,建立了考虑纤维掺量、水胶比、粉煤灰掺量三因素的冻融损伤模型,模型计算值与试验值吻合良好,表明本文建议的模型可用于PVA纤维水泥基复合材料冻融损伤分析,为进一步研究其冻融损伤规律提供参考。

关键词： PVA纤维水泥基复合材料单面盐冻冻融损伤

约束应力调控及其对混凝土单面盐冻行为的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

约束应力调控及其对混凝土单面盐冻行为的影响

作者：高志浩中国建筑材料科学研究总院

学位级别：硕士

混凝土盐冻破坏是寒冷地区影响混凝土结构耐久性的重要因素,其研究经历了由单一因素逐渐向模拟服役状态发展的过程。混凝土的服役状态是一种约束状态,在试验室条件下模拟服役状态需要对混凝土施加约束。已有的研究多为定性约束条件下研... 详细信息

混凝土盐冻破坏是寒冷地区影响混凝土结构耐久性的重要因素,其研究经历了由单一因素逐渐向模拟服役状态发展的过程。混凝土的服役状态是一种约束状态,在试验室条件下模拟服役状态需要对混凝土施加约束。已有的研究多为定性约束条件下研究大水灰比混凝土的盐冻行为,还需深入研究约束应力大小的表征以及约束状态下较低水灰比混凝土及更多类型混凝土的盐冻行为。本文研究设计了约束应力测试装置,实现了对约束应力的调控和约束参数优选,并在此基础上研究了水灰比对混凝土盐冻行为的影响以及约束态轻骨料混凝土的盐冻行为,获得了约束态混凝土的盐冻损伤规律和劣化机理。主要结果如下:1.设计了约束应力测试装置。该装置采用不同厚度(壁厚d)不锈钢约束环(钢环)约束混凝土膨胀形变,采用不同约束长度(伸入混凝土内部长度l)约束锚栓约束混凝土的收缩形变,利用应变片实现实时采集整个盐冻试验全过程中钢环的膨胀应变和约束锚栓的收缩应变,经计算获得单面盐冻试验过程中约束装置对混凝土提供的约束应力。2.试验获得了钢环壁厚d和约束长度l对约束应力的影响规律,首次实现了约束状态混凝土盐冻循环过程中应变和应力可测可控,建立了完整的约束应力测试方法。随d值增加(1mm、4 mm、8 mm和12 mm),膨胀约束应力变化量(△σRE)减少50%,钢环对混凝土约束能力增强;随l值增加(28 mm和33 mm),收缩约束应力变化量(△σRS)增加26%,约束锚栓对混凝土约束能力增强。基于表面损伤表征参数(表面剥落量wn)、内部损伤表征参数(相对动弹性模量损失Rn,残余应变Sn、试件冻融吸水量△mn,0)和应变—时间曲线,确定了混凝土单面盐冻试验的适宜约束组合和冻融循环次数:d=8mm,l=28mm,n=28次。3.在提出的适宜约束组合下,研究了约束态混凝土的单面盐冻行为。(1)获得了不同水灰比(0.50、0.40和0.31)对约束态混凝土单面盐冻行为的影响规律。随冻融循环次数增加,约束态混凝土表面和内部损伤程度增加。随水灰比降低,约束态混凝土表面和内部损伤程度降低。相同水灰比条件下,与自由态混凝土相比,约束态混凝土表面损伤更重,内部损伤较轻。(2)获得了约束态轻骨料混凝土的盐冻行为特征。随冻融循环次数增加,约束态轻骨料混凝土表面和内部损伤程度不断增加。相同水灰比条件下,约束态轻骨料混凝土表面剥落量w28、相对动弹性模量损失R28和残余应变S28分别是自由态轻骨料混凝土的204%、50%和50%,表明约束态轻骨料混凝土表面损伤更重,内部损伤较轻。4.通过计算冰层中拉应力,探索了单面盐冻混凝土表面损伤的机理,获得了约束态混凝土盐冻表面损伤更加严重的原因。降温至-1.79℃,试验溶液开始结冰,冰层内应力开始积累;继续降温至-10℃附近,冰层内应力逐渐转化为拉应力,开裂风险增加;降温直至冰层内拉应力超越冰层抗拉强度,冰层裂纹出现并向混凝土层发展,形成表面损伤。相比自由态混凝土,冰层与约束态混凝土的表观热膨胀系数之差由30%增加到39%,冰层积累的拉应力增加30%,致使冰层中裂纹出现更早,导致约束态混凝土产生比自由态混凝土更严重的表面损伤。5.通过计算混凝土的形变应力,分析混凝土内部溶液迁移、孔结构变化和孔隙裂纹变化,探索了约束态混凝土单面盐冻内部损伤机理。约束使混凝土的形变应力比自由态时分别降低 15%(d=1mm,l=28mm)、20%(d=4mm,l=28mm)、22%(d=8mm,l=28mm)和 21%(d=4mm,l=28mm),进而限制了混凝土内部溶液的迁移,使混凝土孔隙溶液的结晶压减弱,对孔壁造成威胁减弱。约束使混凝土冻融吸水量减少50%,结晶压对孔壁造成损伤减轻,是约束态混凝土内部损伤较弱的原因。

关键词：单面盐冻约束应力表面损伤内部损伤残余应变轻骨料混凝土