一、隧道用混凝土耐久性问题(论文文献综述)
李睿鑫[1](2020)在《应力—化学—水压耦合侵蚀下混凝土时空劣化规律研究》文中进行了进一步梳理涉水重大基础设施,是关系国民经济发展和国家公共安全的枢纽工程。随着国民经济的快速发展,我国将继续加快基础设施建设,建成和在建涉水重大基础设施建设越来越多,各种工程问题也日益突出。本文以国家重点研发计划重点专项——涉水重大基础设施安全保障技术研究与工程示范项目——深中通道工程为实例,研究服役于复杂海洋工况下的沉管隧道混凝土侵蚀损伤及劣化规律。目前,关于海洋环境下混凝土结构的腐蚀研究主要集中在氯盐侵蚀、硫酸盐侵蚀、硅酸盐水泥水化、酸性介质侵蚀等方面。其中,大部分有关海洋混凝土的试验都未考虑实际工况中高渗透压侵蚀,或者达不到实际工况中的高水头压条件,部分学者只单项考虑了海水离子浓度加倍侵蚀下混凝土的劣化损伤分析,或者只从改变材料性质的角度研究了模拟海水对参入粉煤灰的混凝土浆体的侵蚀作用,少有学者关注高水头压下-侵蚀性离子耦合作用下对混凝土的侵蚀损伤及劣化规律,本文主要讨论高渗透压-硫酸盐耦合作用下对混凝土的侵蚀损伤及劣化规律。微观试验能反映混凝土的水泥基材料微观和细观结构的损伤和弹性演化过程。目前已经有大量研究利用传统的室内力学试验,如单轴压缩试验、三轴压缩试验等,得到试样整体宏观力学性能。实际上,不同侵蚀深度处的力学性能是不一样的。尤其是试样表面和较浅侵蚀深度处的力学性能劣化严重,需要对试样表面和不同侵蚀深度处力学特性进行微观研究。本文采用微米压痕试验,并结合了CT扫描试验、电子显微镜扫描(scanning electron microscope SEM)试验,对高渗透压——硫酸盐耦合侵蚀作用下混凝土的侵蚀损伤及微观力学性能进行研究,实验结果为了解海洋复杂侵蚀环境下混凝土结构劣化规律提供科学依据。试验结果显示,渗透压能加速离子迁移,主要起促进化学侵蚀作用,渗透压越高,混凝土化学损伤速率越快,且二者相互促进作用;渗透压越大,侵蚀深度越深;骨料与砂浆胶结处是易侵蚀、易破坏的薄弱点;水化产物易生成于混凝土内部孔隙,更高渗透压下生成更多短柱状石膏晶体及更加细密的针状钙矾石晶体。
钱源[2](2020)在《服役期海底盾构隧道管片结构劣化机理研究》文中研究指明地铁作为一种重要的城市公共交通基础设施,近年来发展迅速,迎来了新一轮建设高潮,为满足城市发展的需求,一些有条件的滨海城市已开始尝试建设海底地铁隧道。位于海底的盾构地铁隧道同时承受海水化学侵蚀作用、碳化作用、高压水头长期作用、围岩压力作用等多重因素共同作用,在这种具有多重不利环境的特殊条件下服役的隧道,耐久性问题将会更加凸显。从宏细观角度深入揭示多重环境因素作用下海底隧道损伤劣化机理是目前迫切需要解决的工程问题,具有重要的实际意义和强烈的现实需求。本文以厦门轨道交通6号线马銮中心站——集美岛站区间海底盾构地铁隧道为工程背景,考虑海水氯离子侵蚀、碳化作用、海水水头压力和隧道围岩压力多重因素共同作用,重点关注混凝土材料强度降低和管片锈胀开裂两种劣化行为,运用室内试验和数值模拟方法,试图从宏细观角度揭示服役期海底盾构隧道管片结构劣化机理。主要获得了以下研究成果:(1)建立了综合考虑围岩压力、海水总水头和表面氯离子浓度的海底隧道分析模型,再现了多因素耦合作用下管片混凝土中海水非饱和渗流和氯离子侵蚀过程。发现海水入渗和氯离子侵蚀隧道是从衬砌环外侧呈圆环状同时入渗,在同一时刻隧道不同位置处海水渗入深度和氯离子侵蚀深度总体表现为拱底>拱脚>拱肩>拱腰>拱顶,呈现出相同服役年限埋深越深的部位海水入渗深度越深的特征,其中拱底钢筋最先达到氯离子临界浓度并最先生锈。(2)针对干燥混凝土试样、水饱和试样和氯盐溶液饱和试样开展了常规三轴压缩试验,分别从力学和能量角度分析了三种试样的强度、变形与能量演化特征。试验结果表明氯盐溶液对管片混凝土材料的强度、变形和能量特征影响显着,海水的侵蚀大幅度降低了混凝土抗压强度和弹性模量,增加了耗散能与总能量的比值。处于衬砌环外圈的已被海水侵蚀的混凝土相对于未被海水侵蚀的混凝土而言在同样应力水平作用下更易破坏。(3)考虑管片外侧氯离子侵蚀作用和内侧碳化作用,利用扩展有限元(XFEM)方法建立了混凝土管片构件非均匀锈胀开裂模型,获取了锈胀开裂过程中锈胀裂纹的演化特征,发现锈胀裂纹的扩展呈现出先快后慢的特征;距离钢筋表面越近裂纹宽度较大,延伸越远的地方裂纹宽度越小。处于海水侵蚀混凝土中的外排钢筋引起管片外侧保护层锈胀开裂早于内侧;混凝土材料强度降低对混凝土锈胀开裂具有一定的加速作用。(4)建立了包含周围地层和海水压力的盾构隧道劣化分析模型,开展了考虑混凝土强度降低、混凝土锈胀开裂作用和混凝土表面损伤作用下的海底盾构隧道管片结构损伤劣化研究。内圈拱顶和拱底处裂纹垂直贯穿保护层,钢筋孔开裂严重;内圈拱肩、拱腰、拱脚部位钢筋孔各处裂纹经过扩展之后互相连接贯通,保护层呈层状开裂。而外圈,拱顶和拱底处裂纹相互连接,保护层呈层状开裂;拱腰部位垂直保护层开裂;位于拱肩和拱脚的外圈钢筋孔裂纹倾斜贯穿钢筋保护层。内、外圈钢筋孔的主裂纹形态表现为垂直于该处的最大主应力而平行于该处最小主应力的方向。
秦毓雯[3](2020)在《玄武岩纤维混凝土高温后耐久性能研究》文中认为玄武岩纤维混凝土作为适用于海底隧道衬砌结构的高性能混凝土,明确其高温后的力学性能、抗碳化和抗离子渗透能力等材料性能,是确定结构火灾后耐久性的重要指标。本文通过玄武岩纤维混凝土常温和高温后的力学性能、耐久性能试验,从宏观和微观角度分析了玄武岩纤维对混凝土的力学性能、抗碳化性能和抗氯离子侵蚀性能的改善作用,并推导了高温后碳化发展模型和氯离子扩散系数模型。主要研究内容和成果有:测试不同掺量(0、0.05%0.3%)的玄武岩纤维混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度,发现玄武岩纤维混凝土的力学性能随着掺量的增加先提高后降低。微观扫描发现,适量玄武岩纤维能够形成三维网状结构承担部分荷载,提高混凝土的强度和韧性;而过多的玄武岩纤维会集聚重叠,导致混凝土基质与纤维粘结不充分,出现初始缺陷。测试不同高温(常温、100℃600℃)后玄武岩纤维混凝土和普通混凝土的力学性能,发现玄武岩纤维的掺入显着提高了混凝土高温后的抗压和抗拉强度。通过微观分析揭示了玄武岩纤维与混凝土基质协同作用机理在不同温度下的演变规律。通过对不同高温(常温、100℃600℃)后玄武岩纤维混凝土碳化试验研究发现:混凝土的高温烧损层深度随受热温度上升显着增大;高温后混凝土碳化深度随受热温度上升呈线性增大,应重视高温对混凝土碳化发展的加速效果;玄武岩纤维混凝土高温烧损层和碳化深度始终小于普通混凝土,抗碳化性能优越。提出了高温后混凝土碳化发展深度预测模型,对新服役即受火灾的海底隧道衬砌结构进行100年内碳化深度预测,并预测了结构服役寿命。通过对不同高温(常温、200℃、400℃、600℃)后和不同压应力水平(0、0.1、0.2、0.3)下的玄武岩纤维混凝土的氯离子侵蚀试验研究发现:混凝土内氯离子含量随着受热温度上升呈线性增大;玄武岩纤维混凝土抗渗性优于普通混凝土;常温和200℃后压应力能够抑制氯离子进入混凝土,400℃后混凝土内氯离子含量随压应力增长先减小后增大,即压应力阈值应力在0.10.2之间,600℃后压应力对混凝土的抗渗性均产生负面影响;考虑受热温度、压应力比和侵蚀时间等参数的影响,提出高温后环境-荷载耦合侵蚀下的氯离子扩散系数计算模型。该论文有图100幅,表42个,参考文献108篇。
张超明[4](2019)在《特大断面隧道高性能大体积高强度混凝土配合比设计及施工温控技术》文中进行了进一步梳理大体积高性能混凝土在工程中已经成功应用,但是特大断面隧道的高性能大体积高强度混凝土综合施工技术工程案例鲜有所闻,而解决特大隧道高性能大体积高强度混凝土的施工文献也不多见。本文以某特大断面隧道高性能大体积高强度混凝土综合施工技术为研究对象,对工程所处的环境、设计及规范要求进行调研,从配合比设计入手,过程中采取对冷却水管降温法的研究,基本解决了特大断面隧道高性能大体积高强度混凝土施工中的水化绝热温升问题以及水化绝热温升引起的温度裂缝问题,确保了国家重点工程质量。主要取得以下结论:1、在高性能大体积高强度混凝土的配合比设计过程中重点解决混凝土的耐久性问题和水化热问题。通过参考国内外有关高性能混凝土配合比设计的工程实例,根据工程所在地的环境、原材料等多方面考虑,提出低水胶比、低胶凝材料用量、大掺量优质粉煤灰、矿物,掺缓凝型高性能聚羧酸减水剂的技术措施。2、通过配合比正交设计和极差因素分析法、拌合物性能试验、力学性能试验、耐久性能试验、现场混凝土施工测温结果分析得出高性能大体积高强度耐腐蚀混凝土的配合比参数:胶凝材料用量为510Kg/m3,粉煤灰掺量为总胶凝材料总量的25%,矿粉掺量为总胶凝材料总量的9%,水胶比为0.29,砂率为38%,缓凝型聚羧酸减水剂掺量为 1.0%。3、掺34%的优质粉煤灰、矿粉后,相对于前期混凝土配合比,不仅降低了混凝土的水泥用量,提高了混凝土的工作性能,满足了设计要求,而且使混凝土水化绝热温升的温度峰值从91.5℃降到了 64.3℃。4、掺1.0%的缓凝型高性能聚羧酸减水剂后,混凝土的终凝时间延缓了 6h,结合现场测温监控发现,混凝土绝热温升温度峰值降低11%;峰值时间延缓了 20h,减少了混凝土开裂的可能性。5、采用布设冷凝循环水和外包土工布“蓄热养护”的技术措施,主要研究了缓凝型高性能聚羧酸减水剂、矿物掺合料掺量、冷凝管通水方式等因素对大体积高性能混凝土水化绝热温升的影响。根据数据监测的结果来看:采用矿物掺合料替代胶凝材料总量的34%;冷凝循环水管梅花形布置、采用多口进水和定时交换水头的通水方式成功降低了混凝土内部水化绝热温升峰值,避免了混凝土的开裂风险。
范鹤飞[5](2019)在《地铁盾构混凝土预制管片抗裂性能影响研究》文中指出地铁盾构用混凝土预制管片存在外弧面和环向侧面开裂现象,开裂会大幅度降低管片抵御有害物质侵入的能力,降低管片的使用寿命。此外,管片生产过程中采用蒸养促凝,但现行蒸养制度时间较长,管片厂产能较低。管片开裂及产能低是两个亟待解决的问题。为解决管片开裂、产能较低的问题,本文分析了管片开裂的原因,并进行了粗骨料最优级配研究、抹面工艺对管片开裂及耐久性的影响研究以及CABR-J1型降粘增强剂的应用研究。通过研究粗骨料级配对空隙率、混凝土拌合物的工作性、硬化混凝土内部气泡特征及力学性能的影响,确定了管片混凝土用粗骨料的最优级配;通过研究抹面工艺对氯离子扩散系数及碳化深度的影响,确定了管片最优的抹面工艺;自行提出振动流空法,并用流空时间对CABR-J1型降粘增强剂的降粘效果进行评价,确定了最优掺量;采用自行提出的贯入阻力强度法,研究了各因素对管片混凝土蒸养临界强度的影响;通过试验确定了管片混凝土在掺加CABR-J1型降粘增强剂时的最优蒸养制度,并用贯入阻力强度法测定了在最优蒸养制度下的蒸养临界强度。主要研究结论如下:1.管片开裂的敏感因素有:混凝土拌合物粘度大,外弧面砂浆富集、抹面工艺不合理、蒸养制度不合理、管片早期收缩等;2.盾构管片混凝土用粗骨料的最优级配是规范《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ 52-2006)规定的上、下限级配曲线的中间区域;3.3次抹面能有效减少管片开裂,提高耐久性,最优抹面次数为3次;4.采用振动流空法测定管片混凝土拌合物粘度时,可直接用流空时间表征其粘度;5.CABR-J1型降粘增强剂的最优掺量为基准配合比中水泥用量的15%,粘度降低约20%。掺加CABR-J1型降粘增强剂时,混凝土的最优蒸养制度为静停150min,蒸养330min,静停时间和蒸养时间共减少了120min,管片厂产能提高了24%,用贯入阻力强度法测得的蒸养临界强度为13MPa;6.经混凝土材料和生产工艺优化后,管片外弧面平整光滑且无裂缝出现。
李志龙[6](2019)在《隧道喷射混凝土的硫酸盐腐蚀特性及使用寿命评价研究》文中认为喷射混凝土因其工艺简单、机动灵活等优势在基坑工程、隧道工程、矿山工程等领域被广泛采用。鉴于喷射混凝土的施工特点,一般情况下,其与工程构筑物周边介质直接接触,处于工程支档或防护的第一防线,受地下水影响显着。我国硫酸盐区域分布较广,硫酸盐侵蚀导致混凝土结构耐久性能下降问题十分突出。目前,针对硫酸盐侵蚀下浇筑混凝土腐蚀特性、使用寿命等方面的研究取得了大量成果,但是针对喷射混凝土材料的腐蚀特性研究尚不完善。因此,开展硫酸盐侵蚀作用下喷射混凝土的腐蚀特性研究与使用寿命评估具有重要工程意义。因施工工艺不同,喷射混凝土与浇筑混凝土结构具有显着差异。本文首先通过查阅相关文献,概括出了硫酸盐对隧道的侵蚀概况、腐蚀病害形式及类型,确定了室内试验研究方法。在此基础上,分析了溶液浓度对喷射混凝土物理力学特性的影响,得到了表观形态、质量、((9)、抗压强度及损伤厚度等5种物理性能的变化规律。为分析侵蚀机理,揭示损伤演变规律,采用SEM微观测试方法,获得了硫酸盐侵蚀下喷射混凝土腐蚀产物微观形态、内部裂缝发展及界面区域破坏等微结构的演变过程。研究成果表明了微观结构变化是物理性能劣化的根本原因。最后,以((9)为喷射混凝土的损伤变量,基于损伤演化方程预测了喷射混凝土使用寿命。主要研究内容分为以下几个方面:1.通过开展物理腐蚀特性研究,得到不同浓度下喷射混凝土的5种物理性能的变化规律,得到不同施工工艺、相同浓度的喷射混凝土与浇筑混凝土的5种物理性能的变化规律并进行对比分析。2.通过开展SEM微观试验,得到了不同浓度下喷射混凝土的内部微观结构的演变过程,得到了不同施工工艺、相同浓度的喷射混凝土与浇筑混凝土的内部微观结构的演变过程,解释了微观结构的变化是导致宏观性能劣化的根本原因。3.建立损伤演化方程,分析喷射混凝土的损伤参数及其规律性,并基于此方程预测使用寿命,为实际工程使用寿命预测提供参考意见。
陈铖[7](2019)在《高寒高海拔地区薄壁高墩混凝土抗裂技术研究》文中研究表明目前,薄壁高墩是高寒高海拔地区大跨度桥梁墩柱的主要形式,其结构轻巧、节省材料、施工简便、受力稳定,因此受到广泛应用。但由于高寒高海拔地区低温干燥、日照辐射强烈、昼夜温差大、冻融交替频繁的特殊环境,薄壁高墩结构的开裂情况普遍发生且较为严重,这对结构的耐久性甚至安全性有较大的影响。因此,研究高寒高海拔地区薄壁高墩混凝土抗裂及耐久性的提升,具有重要的现实意义和实践价值。本文主要从两方面进行探究:一是高墩高性能混凝土材料性能的提升,在对高原气候环境、桥墩病害、混凝土原材料质量、配合比设计进行调研的基础上,提出高寒高海拔地区气候环境对原材料的质量要求及对混凝土的性能要求,从而进一步在试验中采用引气技术、陶砂和SAP内养护技术及调整配合比参数来探究提升混凝土抗裂及耐久性的配合比优化方法;二是通过ANSYS对薄壁高墩结构在大温差及日照辐射下的温度效应进行有限元分析,进而从内外部多因素共同作用的角度分析开裂成因,并相应地针对设计配筋及施工养护来提出预防薄壁高墩开裂的有效措施。试验部分以骨料级配设计的优选配合比为基准,通过力学性能试验、快速冻融循环试验、RCM法氯离子迁移试验、收缩性能测试、平板约束抗裂测试来模拟和评价水胶比、粉煤灰掺量、引气剂、内养护剂对高寒高海拔地区高墩混凝土强度及耐久性的影响。结果表明,一定范围内,混凝土氯离子迁移系数及自收缩率与水胶比呈较强的线性负相关作用,但干燥收缩随水胶比降低而减小;粉煤灰的火山灰效应、形态效应及微集料效应对混凝土后期强度和弹性模量的发展有正面影响,能改善收缩抗裂性能;引气剂能引入独立封闭的微气孔,压汞法测试发现引气后孔隙率提高的同时孔径分布向小区间改善,孔隙结构合理因而抗冻性明显提升,抗裂性也有所改善;SAP的释水模式及陶砂的微泵效应使水化完全,同时保持混凝土内部相对湿度,从而提高混凝土的强度同时改善收缩和抗裂性能。综合试验研究及机理分析,本文设计的粉煤灰、陶砂内养护剂、引气剂三掺的C35内养护高墩HPC能满足高寒高海拔地区薄壁高墩对混凝土强度及抗冻、抗裂的耐久性要求。同时,内养护混凝土的热力学性能相对优良,在昼夜温差及日照辐射作用下,薄壁高墩的温差极值及温度应力有所降低,对控制裂缝的产生和发展有正面效应。结合有限元模拟分析高墩混凝土开裂成因,环境温湿度的变化、日照辐射、水化热效应、新老节段浇筑的收缩差会导致薄壁高墩温度裂缝和收缩变形裂缝的发展,而合理配置水平箍筋及抗裂钢筋网、加温拌合用水及骨料、控制节段浇筑间隔时间及拆模时间、蓄热加温或蒸汽养护、主动预偏法控制垂直度等措施能有效预防或缓解薄壁高墩裂缝的发展。
张紫光[8](2018)在《硫酸盐腐蚀对方斗山隧道衬砌结构耐久性和力学特性的影响研究》文中研究说明今天,地铁、隧道等许多地下工程在快速建设,然而地下工程所处的环境比较复杂,因而提高地下工程耐久性,对地下工程的发展具有重要意义。这里以方斗山隧道为研究对象,针对方斗山隧道耐久性问题:衬砌腐蚀、衬砌开裂渗水、路面变形、以及下部衬砌强度的降低等方面,以硫酸盐对衬砌结构耐久性的影响进行研究,并对方斗山隧道整治工程防腐蚀混凝土进行寿命预测。最后运用数值软件对仰拱强度降低引起隧道结构变形和受力变化进行分析,分析其对耐久性影响。1.针对方斗山隧道病害现状,对方斗山隧道整治段进行耐久性评价并分析隧道结构耐久性降低的原因。针对硫酸盐腐蚀,将各种硫酸盐的腐蚀机理与方斗山隧道病害相结合,确定方斗山隧道的硫酸盐腐蚀类型。2.研究混凝土抗硫酸盐腐蚀性能的影响因素,通过关联度分析,确定敏感性因素。针对影响因素,提出防腐混凝土的现场质量控制要求和施工现场采取的措施。并通过5%的硫酸钠溶液中120次干湿循环试验,证明防腐蚀混凝土具有较好的抗硫酸盐侵蚀性能。3.针对硫酸盐腐蚀混凝土,对整治工程的防腐混凝土进行寿命预测。首先采用了刘崇熙提出的混凝土的衰变方程理论,考虑各因素的影响系数,对方斗山隧道防腐混凝土试块进行寿命预测。针对局部段地下水中硫酸根离子含量偏高的现象,进行防腐蚀混凝土在较高硫酸钠浓度下的寿命预测,以灰色理论为基础预测了防腐混凝土在5%的硫酸钠溶液中的使用寿命。4.最后针对硫酸盐对仰拱混凝土的腐蚀,运用Midas,模拟仰拱强度降低对隧道拱顶和仰拱的变形和受力进行分析,分析其对隧道结构耐久性的影响,然后针对整治工程防腐混凝土,模拟防腐混凝土强度达到75%时,隧道结构的变形和受力。以此来分析整治工程防腐仰拱对耐久性的改善。
王兆[9](2017)在《聚丙烯纤维、纤维素纤维对衬砌混凝土性能影响的研究》文中指出在世界范围内,隧道工程快速发展。针对目前公路隧道施工中,初次衬砌喷射混凝土中施工还存在普遍采用干喷方法,或是按设计采用湿喷普通混凝土的问题。湿喷高性能混凝土具有早期强度发展快,后期强度高,施工工作性好等优点,对目前工期紧张的项目组织具有重要意义。因此,解决湿喷高性能混凝土配合比设计问题至关重要。隧道二次衬砌混凝土的开裂和渗漏水成为影响隧道安全运营最严重的病害。作为新一代高新技术材料的纤维素纤维,有着弹性模量高、易分散、与水泥粘结好等很多优点,因此研究纤维素纤维对衬砌混凝土性能的影响有很大的意义。基于上述问题,进行如下试验:(1)试验通过采用硅灰、磨细矿粉等矿物掺合料、高性能减水剂、无碱速凝剂以及掺加纤维等技术,采用适合的砂率和控制水胶比,配置出坍落度等工作性能良好、过渡层及其界面结构得到改善、无裂纹、具有高密实度、强度高而回弹小的高性能喷射混凝土。(2)通过在衬砌混凝土中掺加纤维素纤维及复掺粉煤灰与矿粉来研究衬砌混凝土的工作性、早期抗裂性能、基本力学性能、以及抗渗抗冻性能。在掺加纤维素纤维的前提下,对比了复掺粉煤灰和矿粉与单掺粉煤灰时混凝土的性能。并通过以上试验得出纤维素纤维的最佳掺量。试验研究结果表明:(1)采用高性能减水剂、微硅粉、磨细矿渣粉等掺和料可以增加混凝土强度和密实度;采用新型液体无碱速凝剂,在准确控制水胶比的前提下,可以更好的满足工作性能要求,减少后期强度损失;掺加聚丙烯纤维的喷射混凝土,改善衬砌喷射混凝土的抗渗性能、抗冻性能、抗裂性能,提高整体性和耐久性。(2)掺加纤维和复掺粉煤灰与矿粉比掺加纤维和单掺粉煤灰会更有效地改善衬砌混凝土的早期抗裂性、劈裂抗拉强度、抗冻性能及抗渗性能,能有效降低隧道衬砌混凝土的危害;从衬砌混凝土整体性能分析得出纤维最佳掺量为1.2kg/m3;掺加纤维和复掺粉煤灰与矿粉会在一定程度上降低混凝土的工作性能,且对前期抗压强度作用不明显,但对后期抗压强度贡献较大。对使用聚丙烯纤维混凝土、纤维素纤维混凝土的相关隧道工程检测,证实应用效果良好。
王家滨[10](2016)在《喷射混凝土耐久性能劣化规律及机理研究》文中研究指明喷射混凝土是在空气压力作用下,通过充气软管或管道,将混凝土高速喷射到受喷面且瞬时压密的混凝土。喷射混凝土以其终凝时间短、水化硬化速度快、高早龄期强度及施工工艺简便,被广泛用于隧道支护等工程。论文以喷射混凝土永久衬砌隧道结构为背景,分别对一般大气环境、寒冷环境、海洋环境及盐湖环境喷射混凝土性能劣化规律进行了研究,采用X射线衍射、热分析、扫描电镜、压汞测孔、红外光谱等微观测试方法,对损伤喷射混凝土微观结构进行了表征,研究了喷射混凝土性能劣化机理。研究内容主要包括:(1)从研究喷射混凝土和模筑混凝土水化硬化过程和微观结构差异入手,考虑水胶比、粉煤灰和钢纤维掺量,对喷射混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、孔结构及渗透性能进行了试验研究,同时,对抗压强度与劈裂抗拉强度、孔结构与渗透性之间的关系进行了分析,建立了喷射混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度模型,为喷射混凝土性能劣化规律及机理研究提供理论基础。(2)开展了一般大气环境喷射混凝土中性化性能研究,考虑碳化、硝酸侵蚀、硝酸侵蚀/碳化和冻融循环/碳化耦合作用等因素,采用快速碳化法、硝酸浸泡法、硝酸浸泡/快速碳化交替法和先冻融循环后快速碳化法,对一般大气环境喷射混凝土中性化规律进行了试验研究。通过对喷射混凝土中性化深度、力学性能、孔溶液pH值和[NO3-]含量分布进行测试,分析水胶比、粉煤灰和钢纤维掺量对喷射混凝土中性化发展规律的影响;通过对硝酸侵蚀、硝酸侵蚀/碳化和冻融循环/碳化耦合作用下喷射混凝土侵蚀机理进行研究,建立了多因素耦合作用下喷射混凝土中性化深度预测模型。(3)分别以水和硝酸为冻融介质,考虑冻融循环和硝酸侵蚀/冻融循环耦合作用因素,采用快速冻融法,开展了寒冷环境喷射混凝土抗冻性试验研究。通过对冻融损伤喷射混凝土物理力学性能、孔溶液pH值和[NO3-]离子含量变化规律进行分析,对不同冻融介质下喷射混凝土抗冻性能的影响进行了研究。采用微观测试手段,对冻融损伤喷射混凝土微观形貌和孔结构进行表征,结果表明,硝酸加速了喷射混凝土抗冻性能劣化速度。(4)采用浸泡法和快速冻融法,考虑氯盐侵蚀、硝酸侵蚀/氯盐耦合作用和盐冻作用,开展了海洋环境喷射混凝土氯离子扩散规律试验研究。采用电位法,对受侵蚀喷射混凝土中氯离子含量进行了分析。结果表明,硝酸侵蚀和盐冻作用提高了氯离子在喷射混凝土中的扩散速率。引入硝酸侵蚀影响系数和盐冻作用系数,建立了考虑不同耦合因素作用下喷射混凝土氯离子扩散模型。(5)分别以10%Na2SO4溶液和5%Na2SO4+5%MgSO4+3.5%Na Cl混合溶液为浸泡介质,考虑硫酸盐侵蚀和硫酸盐-镁盐-氯盐耦合作用,采用干湿交替法,开展了喷射混凝土抗卤水侵蚀试验研究。通过对侵蚀后喷射混凝土物理力学性能、表观形貌变化、混凝土孔溶液pH值和离子(钠、钙、氯、硫酸根)含量进行了试验分析,结合微观测试方法,对侵蚀喷射混凝土微观结构进行了表征,对盐湖环境喷射混凝土性能劣化规律及机理进行了研究。结果表明,氯离子和镁离子在混凝土中形成Friedel盐和水镁石层,可降低喷射混凝土早期侵蚀速度,但随着混凝土碱度降低,Friedel盐和钙矾石分解,氯离子、硫酸根离子和镁离子加速喷射混凝土的侵蚀,物理力学性能劣化速度加快。
二、隧道用混凝土耐久性问题(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、隧道用混凝土耐久性问题(论文提纲范文)
(1)应力—化学—水压耦合侵蚀下混凝土时空劣化规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 混凝土耐久性研究背景 |
1.3 沉管隧道混凝土的耐久性影响研究背景 |
1.3.1 添加复合材料增强混凝土的性能 |
1.3.2 研究单一环境条件下混凝土的耐久性影响 |
1.4 国内外研究现状 |
1.5 研究内容及研究思路 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究思路 |
1.5.3 创新点 |
第2章 模拟高水头压下应力-化学-渗流耦合混凝土侵蚀装置 |
2.1 引言 |
2.2 背景技术 |
2.3 仪器设计 |
2.4 使用方法 |
2.5 本章小结 |
第3章 应力-化学-渗流耦合场下混凝土侵蚀试验 |
3.1 引言 |
3.2 试验材料和侵蚀方法 |
3.2.1 溶液配制 |
3.2.2 试样制作及侵蚀 |
3.3 微米压痕试验 |
3.4 CT扫描试验 |
3.5 本章小结 |
第4章 化学-渗流耦合侵蚀下混凝土细观力学规律 |
4.1 引言 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 微米压痕试验方法 |
4.2.2 微米压痕试验技术及原理 |
4.3 微米压痕试验结果 |
4.3.1 不同渗透压下不同侵蚀天数下混凝土侵蚀试验 |
4.3.2 不同侵蚀深度下耦合侵蚀混凝土微米压痕试验 |
4.3.3 建立耦合侵蚀模型 |
4.4 微米压痕试验小结 |
第5章 化学-渗流耦合侵蚀下的混凝土微观劣化规律 |
5.1 引言 |
5.2 CT扫描试验结果 |
5.3 电镜扫描试验结果 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)服役期海底盾构隧道管片结构劣化机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状评述 |
1.2.1 侵蚀环境下隧道结构耐久性损伤影响因素 |
1.2.2 钢筋混凝土管片氯离子侵蚀和碳化研究 |
1.2.3 钢筋锈蚀致混凝土管片锈胀开裂研究 |
1.3 研究内容与技术手段 |
1.3.1 依托工程 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究方法与技术路线 |
2 海水渗流与氯离子侵蚀隧道衬砌结构动态过程模拟分析 |
2.1 隧道耐久性损伤演化基本过程 |
2.2 荷载作用下氯离子在混凝土内迁移理论 |
2.2.1 海水在混凝土中非饱和渗流 |
2.2.2 氯离子在混凝土内迁移理论 |
2.3 海水渗流与氯离子侵蚀隧道衬砌结构模型构建 |
2.3.1 计算软件介绍 |
2.3.2 模型构建 |
2.4 荷载作用下海水侵蚀隧道衬砌结构机理研究 |
2.4.1 隧道衬砌结构原位受力分析 |
2.4.2 隧道衬砌不同位置海水入渗特征 |
2.4.3 不同服役时间氯离子侵蚀特征 |
2.5 隧道无锈工作时间确定 |
2.6 小结 |
3 海水侵蚀混凝土材料力学性能试验研究 |
3.1 海水侵蚀混凝土材料试验方案与实施过程 |
3.2 侵蚀前后管片混凝土试样强度与变形特征 |
3.3 基于能量角度的海水侵蚀前后混凝土材料劣化分析 |
3.3.1 基于能量耗散的材料损伤理论 |
3.3.2 单、三轴压缩下混凝土材料能量演化特征 |
3.4 本章小结 |
4 钢筋混凝土管片构件锈胀开裂模拟分析 |
4.1 钢筋非均匀锈蚀锈胀位移计算 |
4.2 钢筋混凝土材料等效处理 |
4.3 基于扩展有限元的非均匀锈胀开裂过程实现 |
4.3.1 扩展有限元方法 |
4.3.2 单根钢筋锈胀开裂过程模拟 |
4.4 单个混凝土管片锈胀开裂模拟 |
4.5 本章小结 |
5 服役期海底隧道衬砌结构劣化过程模拟分析 |
5.1 海底盾构隧道衬砌结构劣化模型构建 |
5.2 海底盾构隧道衬砌结构劣化过程模拟分析 |
5.2.1 无荷载下隧道损伤劣化裂纹演化特征 |
5.2.2 荷载作用下隧道损伤劣化裂纹演化特征 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)玄武岩纤维混凝土高温后耐久性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究来源与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 目前存在的问题 |
1.4 研究内容和技术路线 |
2 玄武岩纤维混凝土纤维掺量确定试验 |
2.1 引言 |
2.2 试验设计 |
2.3 试验现象 |
2.4 试验结果与分析 |
2.5 不同掺量的玄武岩纤维混凝土性能微观分析 |
2.6 本章小结 |
3 玄武岩纤维混凝土高温损伤试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验设计 |
3.3 试验结果与分析 |
3.4 玄武岩纤维混凝土高温后微观性能分析 |
3.5 本章小结 |
4 玄武岩纤维混凝土高温后碳化发展规律研究 |
4.1 引言 |
4.2 高温后碳化试验设计 |
4.3 高温后碳化试验结果与分析 |
4.4 高温后混凝土碳化深度预测模型的确定 |
4.5 典型海底隧道环境下新服役衬砌混凝土结构碳化深度及寿命预测 |
4.6 本章小结 |
5 玄武岩纤维混凝土高温后环境-荷载耦合侵蚀下氯离子传输规律研究 |
5.1 引言 |
5.2 高温后轴压作用下混凝土氯离子侵蚀试验设计 |
5.3 高温后轴压作用下混凝土氯离子侵蚀试验结果与分析 |
5.4 高温后环境-荷载耦合侵蚀下BFRC氯离子扩散系数计算模型 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)特大断面隧道高性能大体积高强度混凝土配合比设计及施工温控技术(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 混凝土及施工温控相关理论 |
1.2.1 混凝土相关定义介绍 |
1.2.2 混凝土有害离子侵蚀原理 |
1.2.3 混凝土配合比计算 |
1.2.4 混凝土最高绝热温升的计算 |
1.2.5 水管冷却法降温原理 |
1.2.6 缓凝型外加剂对大体积混凝土绝热温升的降温原理 |
1.2.7 高性能大体积高强度混凝土的施工温控原理 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国内研究现状 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.4 研究概述 |
1.4.1 工程背景 |
1.4.2 研究存在的问题 |
1.4.3 研究方案 |
1.4.4 研究内容 |
1.5 配合比设计的思路 |
1.5.1 配合比设计要求 |
1.5.2 配合比设计背景 |
1.5.3 配合比设计原则 |
1.5.4 配合比设计的技术途径[2,60-62] |
1.5.5 原材料特性优选技术要求 |
第2章 实验方法和原材料及实验方案 |
2.1 实验方法 |
2.1.1 混凝土原材料检测标准 |
2.1.2 混凝土原材料及性能测试方法 |
2.2 混凝土性能测试仪器设备 |
2.3 配合比设计用原材料 |
2.4 正交设计 |
2.4.1 正交表的确定 |
2.4.2 正交试验方案的确定 |
2.5 本章小结 |
第3章 配合比试验结果及分析 |
3.1 正交试验结果 |
3.1.1 混凝土拌合物试验结果 |
3.1.2 混凝土力学性能试验结果 |
3.2 试验结果分析 |
3.2.1 各因素的极差分析 |
3.2.2 胶凝材料用量对混凝土性能的影响 |
3.2.3 粉煤灰掺量对混凝土性能的影响 |
3.2.4 矿粉掺量对混凝土性能的影响 |
3.3 优选配合比的性能试验 |
3.3.1 拌和物性能试验结果分析 |
3.3.2 力学性能试验结果分析 |
3.3.3 耐久性试验结果分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 大体积混凝土施工温度控制技术 |
4.1 大体积混凝土温度控制原则 |
4.1.1 大体积混凝土施工温控概述 |
4.1.2 规范要求 |
4.1.3 测温设备简介 |
4.2 冷却水管的基本要求及测温线的布置 |
4.2.1 冷却水管的要求 |
4.2.2 测温点的布置 |
4.3 施工温度控制研究方案及绝热温升最高温度计算 |
4.3.1 施工温度控制研究方案 |
4.3.2 混凝土绝热温升计算 |
4.4 混凝土表面保温方法选择 |
4.5 温控方案的实施 |
4.5.1冷却水管排列方式对绝热温升的影响 |
4.5.2 缓凝型高效减水剂对水化绝热温升的影响 |
4.5.3 矿物掺合料掺量对水化绝热温升的影响 |
4.5.4 通水方式对混凝土水化绝热温升的影响 |
4.6 施工温控技术测温结果与分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
(5)地铁盾构混凝土预制管片抗裂性能影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究课题的背景及意义 |
1.2 国内外对混凝土开裂的研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 开裂对地铁盾构隧道的影响 |
1.4 预制管片流水线生产工艺流程 |
1.5 工程概况 |
1.6 主要研究内容、研究路线及创新点 |
1.6.1 主要研究内容 |
1.6.2 研究路线 |
1.6.3 创新点 |
第二章 预制管片早期开裂的调查及原因分析 |
2.1 引言 |
2.2 预制管片裂缝特征及分布规律 |
2.3 预制管片开裂与收缩应变关系 |
2.3.1 试验原材料及配合比 |
2.3.2 预制管片收缩监测 |
2.4 预制管片开裂原因综合分析 |
2.4.1 收缩 |
2.4.2 混凝土拌合物粘度大 |
2.4.3 外弧面砂浆富集 |
2.4.4 形状突变引起的应力集中 |
2.4.5 生产工艺造成的开裂 |
2.5 本章小结 |
第三章 预制管片混凝土用粗骨料最优级配研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验原材料 |
3.3 试验方案设计 |
3.3.1 空隙率 |
3.3.2 力学性能 |
3.3.3 气泡分布特征 |
3.3.4 工作性 |
3.4 试验结果分析 |
3.4.1 粗骨料级配对空隙率的影响 |
3.4.2 粗骨料级配对管片混凝土力学性能的影响 |
3.4.3 粗骨料级配对管片混凝土气泡分布特征的影响 |
3.4.4 粗骨料级配对管片混凝土拌合物工作性的影响 |
3.5 预制管片混凝土粗骨料最优级配的确定及讨论 |
3.6 本章小结 |
第四章 抹面工艺对管片开裂及耐久性的影响 |
4.1 引言 |
4.2 试验原材料及配合比 |
4.3 试验方案设计 |
4.3.1 管片外弧面氯离子扩散系数试验 |
4.3.2 管片预计服役年限估算 |
4.3.3 管片外弧面碳化深度检测 |
4.3.4 管片外弧面裂缝特征观测 |
4.4 试验结果分析与讨论 |
4.4.1 抹面工艺对管片耐久性的影响 |
4.4.2 抹面工艺对管片开裂的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 管片混凝土粘度和蒸养临界强度的测定 |
5.1 引言 |
5.2 振动流空法测定管片混凝土拌合物粘度 |
5.2.1 混凝土拌合物粘度现有评价方法 |
5.2.2 振动流空法所用装置设计 |
5.2.3 振动流空法测定方法 |
5.2.4 振动流空法测定混凝土拌合物粘度理论分析 |
5.2.5 振动流空法测定混凝土拌合物粘度试验研究 |
5.3 管片混凝土蒸养临界强度的测定 |
5.3.1 贯入阻力强度法所用装置设计 |
5.3.2 管片混凝土蒸养临界强度试验研究 |
5.3.3 管片混凝土蒸养临界强度影响因素分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 CABR-J1型降粘增强剂的应用 |
6.1 引言 |
6.2 试验方案设计 |
6.2.1 试验原材料及配合比 |
6.2.2 试验设计 |
6.2.3 试验结果分析 |
6.3 效果评价 |
6.3.1 优化后管片质量检验及产能测算 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
致谢 |
(6)隧道喷射混凝土的硫酸盐腐蚀特性及使用寿命评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 浇筑混凝土与喷射混凝土的结构差异性研究现状 |
1.2.2 硫酸盐侵蚀浇筑混凝土的研究现状 |
1.2.3 硫酸盐侵蚀喷射混凝土的研究现状 |
1.2.4 硫酸盐侵蚀浇筑混凝土使用寿命研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 喷射混凝土硫酸盐腐蚀试验方案 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 隧道腐蚀情况的统计 |
2.1.2 隧道耐久性降低的原因 |
2.1.3 隧道腐蚀病害形式与类型 |
2.2 试验内容及目的 |
2.3 侵蚀因素的确定 |
2.3.1 侵蚀溶液与浓度 |
2.3.2 侵蚀溶液PH |
2.3.3 腐蚀方式 |
2.3.4 试件尺寸 |
2.4 评价指标的确定 |
2.4.1 宏观指标 |
2.4.2 微观指标 |
2.5 试件成型养护与分组 |
2.5.1 试验原材料与配合比 |
2.5.2 试件制作与分组 |
2.6 本章小结 |
第三章 喷射混凝土物理力学特性研究 |
3.1 硫酸盐腐蚀混凝土的性能测试方法 |
3.1.1 质量损失测试 |
3.1.2 相对动弹性模量测试 |
3.1.3 抗压强度测试 |
3.1.4 混凝土损伤层厚度测试 |
3.2 硫酸盐腐蚀喷射混凝土试件的表观形态 |
3.3 硫酸盐腐蚀喷射混凝土质量变化规律 |
3.4 硫酸盐腐蚀喷射混凝土相对动弹性模量试验研究 |
3.4.1 硫酸盐侵蚀喷射混凝土相对动弹性模量的结果与分析 |
3.4.2 硫酸盐侵蚀喷射混凝土损伤演化模型 |
3.5 硫酸盐腐蚀喷射混凝土抗压强度试验研究 |
3.5.1 喷射混凝土抗压强度随侵蚀龄期的结果与分析 |
3.5.2 硫酸盐侵蚀喷射混凝土力学性能退化模型 |
3.6 硫酸盐腐蚀混凝土损伤层厚度试验研究 |
3.7 本章小结 |
第四章 喷射混凝土侵蚀机理分析 |
4.1 微观实验 |
4.1.1 SEM基本工作原理 |
4.1.2 SEM试验样品制备 |
4.2 腐蚀产物的形状结构特征 |
4.2.1 主要化学侵蚀反应 |
4.2.2 常见腐蚀产物的形状结构特征 |
4.3 硫酸盐侵蚀喷射混凝土的微结构演变 |
4.3.1 腐蚀产物的形成过程 |
4.3.2 内部裂纹发展的过程 |
4.3.3 界面区域破坏过程 |
4.4 本章小结 |
第五章 喷射混凝土使用寿命预测 |
5.1 腐蚀条件下喷射混凝土的损伤演化方程 |
5.1.1 损伤变量的定义 |
5.1.2 混凝土的损伤演化方程 |
5.2 喷射混凝土的损伤参数及其规律 |
5.3 采用损伤演化方程对实际隧道喷射混凝土寿命预测 |
5.4 本章小结 |
结论与建议 |
本文主要结论 |
进一步研究建议 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(7)高寒高海拔地区薄壁高墩混凝土抗裂技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高寒高海拔地区桥用混凝土抗裂性能的研究现状 |
1.2.2 混凝土内养护技术的研究现状 |
1.2.3 薄壁高墩温度效应问题的研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.3.1 青藏高原地区的桥用混凝土现状调研 |
1.3.2 高寒高海拔地区混凝土制备及抗裂性能提升研究 |
1.3.3 高寒高海拔地区内养护剂改善混凝土耐久性能研究 |
1.3.4 薄壁高墩温度场及温度应力仿真分析 |
1.4 技术路线及创新 |
1.4.1 技术路线 |
1.4.2 研究创新点 |
第二章 原材料性能与试验方法 |
2.1 高寒高海拔地区桥墩用混凝土原材料情况调研 |
2.2 原材料质量控制要求 |
2.3 试验原材料性能 |
2.3.1 水泥、粉煤灰及骨料 |
2.3.2 减水剂及引气剂 |
2.3.3 超强吸水树脂SAP |
2.3.4 免烧陶砂内养护剂 |
2.4 试验方法 |
2.4.1 工作性能及力学性能试验 |
2.4.2 抗氯离子渗透RCM法试验 |
2.4.3 抗冻试验 |
2.4.4 收缩性能试验 |
2.4.5 抗裂性能试验 |
第三章 高寒高海拔地区高墩HPC配合比优化及性能研究 |
3.1 高原气候环境及对混凝土配合比设计要求 |
3.1.1 青藏高原地区的特殊气候环境 |
3.1.2 青藏高原地区高墩混凝土典型配合比调研 |
3.1.3 青藏高原地区高墩混凝土的性能要求 |
3.2 试验配合比优选及新拌混凝土力学性能 |
3.2.1 高寒高海拔地区C35 高墩高性能混凝土配合比设计 |
3.2.2 配合比参数对混凝土力学性能的影响 |
3.2.3 陶砂及SAP内养护剂对混凝土力学性能的影响 |
3.3 高原氯盐环境下高墩HPC抗氯离子渗透性能研究 |
3.3.1 氯离子侵蚀机理 |
3.3.2 试验数据分析 |
3.3.3 各因素对抗氯离子渗透性能的影响 |
3.4 高原冻融环境下高墩HPC抗冻性能研究 |
3.4.1 引气剂对高墩HPC抗冻性的影响 |
3.4.2 陶砂及SAP内养护剂对高墩HPC抗冻性的影响 |
3.4.3 冻融循环过程中高墩HPC的外观形貌 |
3.5 冻融环境下高墩HPC抗冻性的微观机理 |
3.5.1 冻融破坏机理 |
3.5.2 压汞法测试孔隙结构 |
3.6 本章小结 |
第四章 高寒高海拔地区高墩HPC抗裂性能提升研究 |
4.1 高寒高海拔地区桥墩HPC收缩变形性能研究 |
4.1.1 高寒高海拔地区桥墩HPC收缩变形机制 |
4.1.2 配合比参数对混凝土收缩变形性能的影响 |
4.1.3 内养护剂对混凝土收缩变形性能的影响 |
4.2 高寒高海拔地区桥墩HPC抗裂性能研究 |
4.2.1 常温下内养护剂对混凝土抗裂性能的影响 |
4.2.2 低温下内养护剂对混凝土抗裂性能的影响 |
4.3 高寒高海拔地区高墩HPC抗裂性能的微观分析 |
4.3.1 陶砂内养护剂限缩抗裂的原理 |
4.3.2 基于水化程度的内养护HPC陶砂掺量计算 |
4.3.3 SAP内养护剂对HPC内部相对湿度的影响 |
4.3.4 粉煤灰提升HPC耐久性的微观机理 |
4.4 本章小结 |
第五章 高寒高海拔地区薄壁高墩温度作用及开裂问题研究 |
5.1 薄壁高墩温度场与应力场分析理论 |
5.1.1 热分析控制方程 |
5.1.2 温度场的初始条件与边界条件 |
5.1.3 温度效应的有限单元法 |
5.2 薄壁高墩混凝土的热力学参数 |
5.2.1 导热系数 |
5.2.2 比热容及线膨胀系数 |
5.2.3 水化热及绝热温升 |
5.3 高寒高海拔地区薄壁高墩有限元分析流程 |
5.3.1 工程背景 |
5.3.2 薄壁高墩热-应力耦合的有限元分析思路 |
5.3.3 有限元分析的计算条件及主要步骤 |
5.4 大温差及日照辐射下温度场及温度应力特征 |
5.4.1 大温差及日照辐射下温度场特征 |
5.4.2 内养护混凝土温度场特征 |
5.4.3 大温差及日照辐射下温度应力特征 |
5.4.4 内养护混凝土温度应力特征 |
5.5 高寒高海拔地区薄壁高墩裂缝控制技术研究 |
5.5.1 薄壁高墩开裂成因分析 |
5.5.2 薄壁高墩裂缝控制的配筋设计 |
5.5.3 薄壁高墩裂缝控制的施工措施 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
(8)硫酸盐腐蚀对方斗山隧道衬砌结构耐久性和力学特性的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题的提出及研究意义 |
1.1.1 课题的提出 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 方斗山隧道的耐久性状况分析 |
2.1 隧道耐久性概况 |
2.1.1 隧道病害状况 |
2.1.2 混凝土回弹强度检测 |
2.2 隧道耐久性评估 |
2.2.1 评估模型的建立 |
2.2.2 方斗山隧道衬砌结构耐久性评价过程 |
2.2.3 对方斗山隧道YK83+085至YK83+750进行耐久性评估 |
2.3 方斗山隧道耐久性降低的原因 |
2.4 混凝土硫酸盐腐蚀分类与机理 |
2.4.1 钙矾石膨胀破坏 |
2.4.2 石膏膨胀破坏 |
2.4.3 钙硅石膨胀破坏 |
2.4.4 硫酸镁溶析破坏 |
2.4.5 硫酸盐物理破坏 |
2.5 小结 |
第三章 方斗山隧道防腐蚀混凝土性能研究 |
3.1 混凝土抗硫酸盐性能的影响因素 |
3.1.1 水泥品种的影响 |
3.1.2 粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响 |
3.1.3 矿渣粉掺量对混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响 |
3.1.4 硅粉对混凝土抗硫酸盐侵蚀的作用 |
3.1.5 水灰比的影响 |
3.1.6 外部环境的影响 |
3.2 方斗山隧道抗硫酸盐混凝土的配合比 |
3.2.1 方斗山隧道防腐混凝土配合比 |
3.2.2 方斗山隧道病害整治工程耐腐蚀混凝土现场质量控制 |
3.3 加速硫酸盐腐蚀试验验证防腐混凝土防腐效果 |
3.3.1 抗硫酸盐侵蚀试验 |
3.4 方斗山隧道耐腐蚀性混凝土的质量控制措施 |
3.5 小结 |
第四章 隧道衬砌混凝土耐久性寿命预测 |
4.1 耐久性寿命预测概述 |
4.1.1 加速试验预测混凝土使用寿命进展 |
4.2 计算模型的建立 |
4.3 损伤演化方程在方斗山隧道应用 |
4.3.1 方斗山隧道原料实验设计 |
4.3.2 方斗山隧道多因素耐久性实验 |
4.3.3 灰色理论预测模型 |
4.4 小结 |
第五章 混凝土腐蚀对隧道结构力学特性分析 |
5.1 模拟软件选取 |
5.2 模拟地段地层选取及地质情况 |
5.3 数值模拟参数 |
5.4 模拟分析 |
5.5 小结 |
结论与建议 |
参考文献 |
致谢 |
(9)聚丙烯纤维、纤维素纤维对衬砌混凝土性能影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 喷射混凝土技术 |
1.2.2 隧道初衬混凝土中掺加聚丙烯纤维 |
1.2.3 隧道二衬混凝土中掺加纤维素纤维 |
1.3 主要研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究技术路线 |
第二章 试验原材料 |
2.1 试验原材料 |
2.1.1 水泥 |
2.1.2 矿物掺合料 |
2.1.3 骨料 |
2.1.4 外加剂 |
2.1.5 聚丙烯纤维 |
2.1.6 纤维素纤维 |
2.1.7 水 |
2.2 试验配合比 |
2.3 本章小结 |
第三章 聚丙烯纤维在初衬混凝土中的研究 |
3.1 试验方法 |
3.1.1 试验设计 |
3.1.2 试件制作 |
3.1.3 抗压强度试验 |
3.1.4 粘结强度试验 |
3.1.5 抗冻性能试验 |
3.1.6 抗渗性能试验 |
3.1.7 抗氯离子侵蚀试验 |
3.2 喷射混凝土射流密实特征与孔隙特征分析 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 抗压强度结果与分析 |
3.3.2 粘结强度结果与分析 |
3.3.3 抗冻性能结果与分析 |
3.3.4 抗渗性能结果与分析 |
3.3.5 抗氯离子侵蚀试验结果与分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 纤维素纤维在二衬混凝土中的研究 |
4.1 试验方法 |
4.1.1 试验设计 |
4.1.2 试件制作 |
4.1.3 混凝土拌合物性能试验 |
4.1.4 早期抗裂试验 |
4.1.5 混凝土试件抗压强度试验 |
4.1.6 混凝土试件劈裂抗拉强度试验 |
4.1.7 冻融循环试验 |
4.1.8 混凝土抗渗试验 |
4.2 试验结果与分析 |
4.2.1 坍落度结果与分析 |
4.2.2 早期抗裂强度结果与分析 |
4.2.3 力学性能结果与分析 |
4.2.4 抗冻融结果与分析 |
4.2.5 抗渗性结果与分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 工程应用实例 |
5.1 工程概况 |
5.1.1 千松坝隧道 |
5.1.2 康家楼隧道 |
5.2 试验检测 |
5.2.1 检测目的 |
5.2.2 检测设备及原理 |
5.2.3 测线布置、波速标定 |
5.2.4 现场检测 |
5.2.5 检测结果 |
5.3 检测结果 |
5.3.1 隧道初衬检测结果 |
5.3.2 隧道二衬检测结果 |
5.3.3 检测结论 |
5.4 本章小结 |
第六章 主要结论与进一步研究 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望与进一步研究建议 |
参考文献 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
致谢 |
(10)喷射混凝土耐久性能劣化规律及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
论文中XRD图谱标注图例 |
1 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 普通混凝土耐久性研究 |
1.2.1 一般大气环境混凝土中性化研究 |
1.2.2 混凝土抗冻性研究 |
1.2.3 海洋环境混凝土氯离子扩散 |
1.2.4 盐湖环境混凝土耐久性研究 |
1.3 喷射混凝土耐久性研究 |
1.3.1 喷射混凝土力学性能研究 |
1.3.2 喷射混凝土渗透性研究 |
1.3.3 喷射混凝土抗冻性和碳化性能研究 |
1.3.4 喷射混凝土硫酸盐侵蚀研究 |
1.4 目前研究中存在的主要问题 |
1.5 论文主要研究内容 |
2 喷射混凝土耐久性试验设计与测试方法 |
2.1 喷射混凝土原材料和配合比设计 |
2.1.1 试验原材料 |
2.1.2 试验混凝土配合比 |
2.1.3 试件制作 |
2.2 喷射混凝土耐久性试验设计 |
2.3 喷射混凝土耐久性试验及测试方法 |
2.3.1 一般大气环境喷射混凝土中性化试验及测试方法 |
2.3.2 喷射混凝土抗冻性试验方法 |
2.3.3 海洋环境喷射混凝土氯离子扩散试验及测试方法 |
2.3.4 盐湖环境喷射混凝土性能劣化试验及测试方法 |
2.4 喷射混凝土微观结构表征 |
2.4.1 喷射混凝土矿物组成及含量表征 |
2.4.2 喷射混凝土微观形貌表征 |
2.4.3 喷射混凝土孔结构表征 |
2.5 喷射混凝土渗透性测试方法 |
2.5.1 喷射混凝土透气性测试 |
2.5.2 喷射混凝土吸水性测试 |
2.5.3 喷射混凝土离子扩散测试 |
3 喷射混凝土水化硬化过程及渗透性能 |
3.1 喷射混凝土水化硬化过程 |
3.1.1 净浆凝结时间 |
3.1.2 净浆矿物组成及含量 |
3.1.3 喷射混凝土矿物组成及含量 |
3.1.4 净浆微观形貌表征 |
3.2 喷射混凝土抗压强度及劈裂抗拉强度 |
3.3 喷射混凝土孔结构与渗透性 |
3.3.1 喷射混凝土孔结构 |
3.3.2 喷射混凝土渗透性 |
3.4 本章小结 |
4 一般大气环境喷射混凝土中性化性能研究 |
4.1 喷射混凝土碳化性能研究 |
4.1.1 喷射混凝土碳化深度 |
4.1.2 碳化后喷射混凝土力学性能 |
4.1.3 碳化后喷射混凝土微观结构分析 |
4.2 喷射混凝土硝酸侵蚀规律 |
4.2.1 硝酸侵蚀混凝土物理力学性能变化 |
4.2.2 硝酸侵蚀混凝土孔溶液pH值变化规律 |
4.2.3 硝酸侵蚀后混凝土[NO_3~-]含量变化规律 |
4.2.4 喷射混凝土硝酸侵蚀机理 |
4.3 硝酸侵蚀/碳化耦合作用喷射混凝土中性化 |
4.3.1 喷射混凝土硝酸侵蚀/碳化耦合作用机理分析 |
4.3.2 硝酸侵蚀/碳化耦合作用喷射混凝土中性化深度 |
4.3.3 硝酸侵蚀/碳化耦合作用喷射混凝土相对抗压强度 |
4.4 冻融循环/碳化耦合作用喷射混凝土碳化性能 |
4.4.1 冻融循环/碳化耦合作用喷射混凝土碳化深度 |
4.4.2 冻融循环/碳化耦合作用混凝土碳化深度模型 |
4.4.3 冻融循环/碳化耦合作用喷射混凝土相对抗压强度 |
4.5 本章小结 |
5 喷射混凝土抗冻性研究 |
5.1 冻融循环作用喷射混凝土抗冻性 |
5.1.1 喷射混凝土物理力学性能变化规律 |
5.1.2 冻融损伤喷射混凝土微观结构表征 |
5.2 硝酸侵蚀/冻融耦合作用喷射混凝土抗冻性 |
5.2.1 喷射混凝土物理力学性能变化规律 |
5.2.2 硝酸侵蚀/冻融耦合作用喷射混凝土孔溶液pH值分布 |
5.2.3 硝酸侵蚀/冻融耦合作用喷射混凝土[NO_3~-]含量分布 |
5.2.4 硝酸侵蚀/冻融耦合作用喷射混凝土孔结构变化 |
5.3 本章小结 |
6 海洋环境喷射混凝土氯离子扩散规律研究 |
6.1 氯盐侵蚀喷射混凝土氯离子扩散规律 |
6.2 硝酸侵蚀/氯盐耦合作用喷射混凝土氯离子扩散规律 |
6.2.1 硝酸侵蚀/氯盐耦合喷射混凝土氯离子含量分布 |
6.2.2 硝酸侵蚀/氯盐耦合作用喷射混凝土相对抗压强度 |
6.3 盐冻作用喷射混凝土氯离子扩散规律 |
6.3.1 盐冻作用喷射混凝土物理力学性能 |
6.3.2 盐冻作用喷射混凝土氯离子含量变化 |
6.4 多因素耦合作用喷射混凝土氯离子扩散系数 |
6.4.1 氯盐侵蚀喷射混凝土氯离子扩散系数 |
6.4.2 硝酸侵蚀/氯盐耦合作用喷射混凝土氯离子扩散系数 |
6.4.3 盐冻作用喷射混凝土氯离子扩散系数 |
6.5 多因素耦合作用喷射混凝土氯离子扩散模型 |
6.5.1 混凝土氯离子扩散系数影响因素 |
6.5.2 多因素耦合作用喷射混凝土氯离子扩散模型 |
6.5.3 氯离子扩散模型中参数确定 |
6.6 本章小结 |
7 盐湖环境喷射混凝土性能劣化规律研究 |
7.1 硫酸盐侵蚀喷射混凝土性能劣化规律 |
7.1.1 混凝土物理力学性能变化 |
7.1.2 硫酸盐侵蚀喷射混凝土性能劣化机理 |
7.1.3 硫酸盐侵蚀混凝土损伤层厚度变化 |
7.2 卤水侵蚀喷射混凝土性能劣化规律 |
7.2.1 卤水侵蚀喷射混凝土物理力学性能变化 |
7.2.2 卤水侵蚀混凝土损伤层厚度变化 |
7.2.3 卤水侵蚀喷射混凝土表观形貌变化过程 |
7.2.4 卤水侵蚀喷射混凝土性能劣化机理 |
7.2.5 卤水侵蚀喷射混凝土离子扩散规律 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 本文主要结论 |
8.2 本文主要创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表学术论文 |
攻读博士学位期间主持科研项目 |
攻读博士学位期间参加科研项目 |
攻读博士学位期间所获荣誉 |
四、隧道用混凝土耐久性问题(论文参考文献)
- [1]应力—化学—水压耦合侵蚀下混凝土时空劣化规律研究[D]. 李睿鑫. 湖北工业大学, 2020
- [2]服役期海底盾构隧道管片结构劣化机理研究[D]. 钱源. 河南理工大学, 2020(01)
- [3]玄武岩纤维混凝土高温后耐久性能研究[D]. 秦毓雯. 中国矿业大学, 2020(01)
- [4]特大断面隧道高性能大体积高强度混凝土配合比设计及施工温控技术[D]. 张超明. 西南石油大学, 2019(06)
- [5]地铁盾构混凝土预制管片抗裂性能影响研究[D]. 范鹤飞. 河北工业大学, 2019(06)
- [6]隧道喷射混凝土的硫酸盐腐蚀特性及使用寿命评价研究[D]. 李志龙. 长安大学, 2019(01)
- [7]高寒高海拔地区薄壁高墩混凝土抗裂技术研究[D]. 陈铖. 东南大学, 2019(05)
- [8]硫酸盐腐蚀对方斗山隧道衬砌结构耐久性和力学特性的影响研究[D]. 张紫光. 长安大学, 2018(01)
- [9]聚丙烯纤维、纤维素纤维对衬砌混凝土性能影响的研究[D]. 王兆. 河北工业大学, 2017(01)
- [10]喷射混凝土耐久性能劣化规律及机理研究[D]. 王家滨. 西安建筑科技大学, 2016(02)