不同尺度酸雨環(huán)境下混凝土力學(xué)性能研究.pdf

1、受酸雨腐蝕混凝土內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)、元素含量和孔隙率將會(huì)發(fā)生改變,嚴(yán)重影響混凝土材料的力學(xué)性能,導(dǎo)致其使用壽命的下降。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào)50708010)“化學(xué)侵蝕與車輛荷載耦合作用下鋼筋混凝土橋梁承載力研究”的資助下,總結(jié)國(guó)內(nèi)外受腐蝕混凝土力學(xué)試驗(yàn)和數(shù)值模擬的相關(guān)研究成果,分別從宏觀、細(xì)觀和微觀等不同尺度,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬等手段對(duì)受腐蝕混凝土的性能進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容包括:
　　 1.酸性環(huán)境下混凝土微觀結(jié)構(gòu)分析。

2、本文制備了100組10mm×10mm×10mm的混凝土試件,配置了pH1.0、pH1.5和pH2.5的硫酸硝酸混合溶液對(duì)試件進(jìn)行酸性腐蝕。通過(guò)壓汞試驗(yàn)、SEM電鏡掃描和EDS能譜分析,分別得到混凝土微觀孔隙、微觀結(jié)構(gòu)和相對(duì)元素含量的變化規(guī)律,探討了混凝土材料微觀損傷機(jī)理。
　　 2.酸性環(huán)境下混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)分析。采用150mm×150mm×150mm的立方體混凝土試件,對(duì)不同腐蝕時(shí)問(wèn)的試件分別進(jìn)行CT掃描,在MATLAB中對(duì)混凝

3、土斷面圖進(jìn)行圖像分割和數(shù)字化處理,對(duì)骨料和砂漿的空間分布進(jìn)行了識(shí)別并分析了孔隙分布特征,研究了混凝土孔隙率在不同腐蝕條件下隨腐蝕時(shí)間的變化規(guī)律。
　　 3.對(duì)混凝土斷面掃描圖片進(jìn)行圖像分割和邊緣檢測(cè),分別得到混凝土內(nèi)部骨料、砂漿和孔洞的空間分布,建立了混凝土二維幾何模型。在ABAQUS中賦予相應(yīng)的細(xì)觀本構(gòu)關(guān)系,并按未腐蝕、腐蝕初期和腐蝕后期對(duì)混凝土細(xì)觀本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了修正,對(duì)完成了混凝土二維數(shù)值模型的建立。
　　 4.對(duì)混