目錄
第1章 緒論 1
第2章 混凝土硫酸鹽侵蝕研究 4
2.1 硫酸鹽侵蝕機(jī)理 4
2.1.1 外部硫酸鹽侵蝕 4
2.1.2 內(nèi)部硫酸鹽侵蝕 10
2.1.3 硫酸鹽侵蝕混凝土的膨脹劣化 10
2.2 硫酸鹽擴(kuò)散-反應(yīng)模型 12
2.3 硫酸鹽侵蝕加速試驗(yàn)方法 16
2.3.1 電場(chǎng) 17
2.3.2 溫度與濃度 17
2.3.3 pH 18
2.3.4 侵蝕制度 18
2.4 本章小結(jié) 20
第3章 硫酸鹽侵蝕混凝土的表征方法 21
3.1 宏觀尺度表征方法 21
3.1.1 膨脹變形 21
3.1.2 動(dòng)彈性模量 22
3.1.3 水飽和度 22
3.2 細(xì)觀尺度表征方法 23
3.2.1 孔結(jié)構(gòu) 23
3.2.2 硫酸鹽測(cè)定與表征方法 23
3.2.3 硫酸根離子濃度測(cè)試 25
3.3 微觀尺度表征方法 29
3.3.1 形貌分析 29
3.3.2 物相組成分析 30
3.3.3 化學(xué)結(jié)構(gòu)分析 30
3.4 本章小結(jié) 31
第4章 干濕交替下硫酸鹽侵蝕混凝土的力學(xué)性能演化機(jī)理研究 32
4.1 混凝土干濕循環(huán)研究現(xiàn)狀 32
4.1.1 干濕循環(huán)的定義與侵蝕機(jī)理 32
4.1.2 硫酸鹽侵蝕下的干濕循環(huán)方式 33
4.1.3 侵蝕試驗(yàn)下的干濕循環(huán)制度 35
4.2 試驗(yàn)概況 36
4.2.1 試驗(yàn)材料與配合比設(shè)計(jì) 36
4.2.2 試驗(yàn)方法 39
4.3 不同干濕比下硫酸鹽侵蝕混凝土的損傷效應(yīng)和機(jī)理 41
4.3.1 干濕比對(duì)硫酸鹽侵蝕混凝土力學(xué)性能演化規(guī)律的影響 41
4.3.2 干濕比對(duì)混凝土硫酸鹽侵蝕機(jī)理的影響 45
4.4 不同循環(huán)周期下硫酸鹽侵蝕混凝土的損傷效應(yīng)和機(jī)理 54
4.4.1 循環(huán)周期對(duì)硫酸鹽侵蝕混凝土力學(xué)性能演化規(guī)律的影響 54
4.4.2 循環(huán)周期對(duì)混凝土硫酸鹽侵蝕機(jī)理的影響 66
4.5 不同干燥條件下硫酸鹽侵蝕混凝土的損傷效應(yīng)和機(jī)理 74
4.5.1 干燥條件對(duì)硫酸鹽侵蝕混凝土力學(xué)性能演化規(guī)律的影響 74
4.5.2 干燥條件對(duì)混凝土硫酸鹽侵蝕機(jī)理的影響 76
4.6 本章小結(jié) 82
第5章 干濕交替下硫酸鹽侵蝕混凝土的斷裂性能演化機(jī)理研究 84
5.1 斷裂力學(xué)研究現(xiàn)狀 84
5.1.1 斷裂力學(xué)發(fā)展 84
5.1.2 混凝土斷裂力學(xué)研究現(xiàn)狀 84
5.1.3 混凝土斷裂試驗(yàn)方法及研究現(xiàn)狀 85
5.2 斷裂性能研究試驗(yàn)概況 89
5.2.1 原材料 89
5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 91
5.2.3 試驗(yàn)原理和方法 95
5.3 硫酸鹽侵蝕環(huán)境下?lián)胶狭匣炷�土力學(xué)性能研究 100
5.3.1 混凝土受硫酸鹽侵蝕后的抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律 100
5.3.2 混凝土受硫酸鹽侵蝕后的劈拉強(qiáng)度變化規(guī)律 105
5.3.3 混凝土受硫酸鹽侵蝕后的質(zhì)量變化 108
5.4 硫酸鹽侵蝕環(huán)境下?lián)胶狭匣炷�土斷裂性能研�?109
5.4.1 斷裂韌度結(jié)果與分析 109
5.4.2 斷裂能結(jié)果與分析 119
5.5 本章小結(jié) 123
第6章 干濕循環(huán)制度下硫酸根離子傳輸-反應(yīng)機(jī)制研究 124
6.1 干濕循環(huán)制度對(duì)硫酸根離子傳輸行為的作用機(jī)制 124
6.1.1 水溶態(tài)硫酸根離子分布 124
6.1.2 酸溶態(tài)硫酸根離子分布 126
6.2 干濕循環(huán)制度對(duì)硫酸根離子傳輸-反應(yīng)的影響機(jī)理 130
6.2.1 擴(kuò)散系數(shù)的時(shí)變性 130
6.2.2 硫酸鹽的傳輸效率分析 134
6.2.3 硫酸根離子傳輸-反應(yīng)機(jī)理分析 137
6.3 干濕循環(huán)制度下硫酸根離子傳輸數(shù)值模擬分析 139
6.3.1 傳輸模型的建立 140
6.3.2 數(shù)值實(shí)現(xiàn) 143
6.3.3 數(shù)值模擬結(jié)果與驗(yàn)證 147
6.4 本章小結(jié) 157
第7章 干濕交替作用下C-(A)-S-H凝膠微結(jié)構(gòu)演化研究 158
7.1 合成C-(A)-S-H凝膠的基本性質(zhì) 158
7.1.1 合成方法 158
7.1.2 非經(jīng)典成核理論 159
7.1.3 凝膠結(jié)構(gòu)與形貌特征 160
7.2 硫酸鹽干濕循環(huán)下C-S-H凝膠微結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律 163
7.2.1 硫酸鹽干濕循環(huán)侵蝕對(duì)C-S-H凝膠組成的影響 163
7.2.2 硫酸鹽干濕循環(huán)侵蝕對(duì)C-S-H凝膠結(jié)構(gòu)的影響 169
7.3 硫酸鹽干濕循環(huán)下C-A-S-H凝膠微結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律 175
7.3.1 硫酸鹽干濕循環(huán)侵蝕對(duì)C-A-S-H凝膠組成的影響 175
7.3.2 硫酸鹽干濕循環(huán)侵蝕對(duì)C-A-S-H凝膠結(jié)構(gòu)的影響 181
7.4 硫酸鹽侵蝕C-(A)-S-H凝膠結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性 189
7.4.1 模型描述與參數(shù)設(shè)置 190
7.4.2 結(jié)構(gòu)演變 191
7.4.3 擴(kuò)散過(guò)程 193
7.5 本章小結(jié) 194
第8章 考慮微結(jié)構(gòu)損傷的硫酸根離子多尺度傳輸模型 196
8.1 多尺度傳輸模型研究現(xiàn)狀 196
8.1.1 孔隙結(jié)構(gòu)—耐久性耦合關(guān)系研究進(jìn)展 196
8.1.2 多尺度孔隙網(wǎng)絡(luò)滲透性理論瓶頸 197
8.1.3 分形理論在孔隙網(wǎng)絡(luò)表征中的應(yīng)用 198
8.2 考慮微損傷演化的多尺度傳輸模型構(gòu)建 199
8.2.1 孔隙分形表征模型構(gòu)建 199
8.2.2 干濕循環(huán)下硫酸鹽多尺度傳輸模型 202
8.2.3 數(shù)值實(shí)現(xiàn)與參數(shù)校準(zhǔn) 205
8.3 模型驗(yàn)證與結(jié)果討論 210
8.3.1 孔隙網(wǎng)絡(luò)分形特征定量分析 210
8.3.2 微觀結(jié)構(gòu)特征對(duì)傳輸過(guò)程的影響 212
8.3.3 數(shù)值模擬結(jié)果與驗(yàn)證 217
8.3.4 參數(shù)敏感性分析 222
8.4 本章小結(jié) 223
參考文獻(xiàn) 225