粉煤灰混凝土强度非线性预测与保护层锈胀开裂条件的力学分析

论文摘要

随着粉煤灰质量的改善以及混凝土中粉煤灰掺量的提高,现有的粉煤灰混凝土抗压强度公式存在一定的局限性。本文参考已有的研究成果,研究了影响粉煤灰混凝土抗压强度的主要因素,提出了基于水泥强度、水胶比、广义砂率的非线性预测公式,并进行了试验验证,表明该公式可用于工程实际。混凝土中钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性研究的重要内容,研究混凝土中的钢筋锈蚀,并建立混凝土保护层锈胀开裂时钢筋锈蚀量估计模型,是分析现有结构性能退化及耐久性评估的关键工作,对于准确预测结构的使用寿命与剩余寿命具有十分重要的意义。论文采用弹性力学分析方法,对粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂全过程进行了建模,借助一些合理的假设,得到了粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂条件的理论计算公式,并对公式进行了试验验证。论文深入分析了混凝土强度、保护层厚度、钢筋直径、保护层厚度与钢筋直径的比值、铁锈的膨胀率对粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂条件的影响规律,进一步给出了一般大气环境粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂时钢筋锈蚀深度的简化计算公式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 混凝土耐久性问题的严重性
• 1.1.2 开展粉煤灰混凝土耐久性研究的必要性
• 1.2 相关研究综述
• 1.2.1 普通混凝土钢筋锈蚀研究的现状
• 1.2.2 粉煤灰混凝土钢筋锈蚀研究的现状
• 1.2.3 粉煤灰混凝土抗压强度非线性预测的研究现状与必要性
• 1.3 论文研究的内容
• 参考文献
• 2 粉煤灰混凝土抗压强度的非线性预测
• 2.1 粉煤灰混凝土抗压强度的主要影响因素
• 2.1.1 水泥强度
• 2.1.2 水胶比
• 2.1.3 砂率
• 2.1.4 粉煤灰掺量
• 2.2 粉煤灰混凝土抗压强度研究现状
• 2.3 粉煤灰混凝土抗压强度非线性预测模型建立
• 2.4 模型的试验验证
• 2.5 本章小结
• 参考文献
• 3 粉煤灰混凝土保护层锈胀开裂条件的弹性力学分析
• 3.1 力学计算模型
• 3.2 各个阶段内径处的径向位移与内压力
• 3.2.1 第一阶段
• 3.2.2 第二阶段
• 3.2.3 第三阶段
• 3.3 锈胀开裂时钢筋锈蚀深度计算
• 3.4 试验验证
• 3.5 保护层锈胀开裂条件的简化计算公式
• 3.5.1 影响因素分析
• 3.5.2 一般大气环境下锈胀开裂时钢筋锈蚀率的简化计算公式
• 3.6 本章小结
• 参考文献
• 4 结论与建议
• 4.1 结论
• 4.2 建议
• 致谢