高寒风蚀地区风积沙混凝土耐久性与微观结构

第1章 高寒风蚀地区混凝土耐久性研究现状 1 1.1 高寒风蚀地区地形条件与气候环境 1 1.1.1 高寒地区地形条件与气候环境 1 1.1.2 风蚀地区地形条件与气候环境 2 1.2 混凝土耐久性研究现状 4 1.2.1 风沙环境下混凝土耐久性研究现状 4 1.2.2 严寒环境下混凝土耐久性研究现状 7 1.2.3 盐渍冻融环境下混凝土耐久性研究现状 11 参考文献 14 第2章 风积沙工程材料研究现状与风积沙混凝土制备技术 19 2.1 中国风积沙资源分布 19 2.2 风积沙填筑料研究现状 20 2.3 风积沙混凝土研究现状 21 2.3.1 风积沙混凝土工作性能 21 2.3.2 风积沙混凝土力学性能 21 2.3.3 风积沙混凝土耐久性能 22 2.4 风积沙水泥砂浆和混凝土制备与养护技术 23 2.4.1 试验原材料 23 2.4.2 试件的制备与养护 28 参考文献 29 第3章 风积沙水泥砂浆力学性能及耐久性能 32 3.1 试验概况 32 3.1.1 配合比设计 32 3.1.2 试验设计 33 3.2 风积沙水泥砂浆的力学性能 35 3.2.1 单轴抗压强度变化规律 35 3.2.2 单轴抗压强度应力-应变曲线 37 3.2.3 微观结构形貌分析 38 3.3 风积沙水泥砂浆抗冻性能 42 3.3.1 质量损失率变化规律 43 3.3.2 相对动弹性模量变化规律 44 3.3.3 单轴抗压强度变化规律 45 3.3.4 微观结构形貌分析及气泡特征分析 46 3.4 风积沙水泥砂浆抗除冰盐干湿循环性能 50 3.4.1 单轴抗压强度变化规律 50 3.4.2 质量损失率变化规律 51 3.4.3 相对动弹性模量变化规律 53 3.4.4 单轴抗压强度应力-应变曲线 55 3.4.5 侵蚀损伤模型构建 58 3.4.6 微观结构形貌分析 59 3.5 本章小结 61 参考文献 62 第4章 风积沙混凝土力学性能 64 4.1 试验概况 64 4.1.1 配合比设计 64 4.1.2 试验设计 65 4.2 风积沙混凝土抗压强度 66 4.2.1 单轴抗压破坏形态 67 4.2.2 单轴抗压强度变化规律 67 4.2.3 单轴抗压强度应力-应变曲线 69 4.3 风积沙混凝土劈裂抗拉强度 71 4.3.1 劈裂抗拉破坏形态 72 4.3.2 劈裂抗拉强度变化规律 72 4.4 风积沙混凝土孔隙结构演变分析 74 4.4.1 风积沙混凝土T2谱及孔隙分布 74 4.4.2 风积沙混凝土孔隙分类 75 4.4.3 不同龄期下风积沙混凝土的孔隙演变 78 4.5 本章小结 79 参考文献 80 第5章 风积沙混凝土抗风沙吹蚀性能 82 5.1 混凝土风沙吹蚀试验装置研发 83 5.1.1 风沙吹蚀系统研发 83 5.1.2 混凝土夹具支座设计 85 5.2 试验概况 85 5.2.1 配合比设计 85 5.2.2 风沙参数选择与试验设计 86 5.3 基于正交试验下风力参数对风积沙混凝土风沙吹蚀的影响 88 5.3.1 正交试验结果 88 5.3.2 风速对风积沙混凝土的影响 90 5.3.3 挟沙量对风积沙混凝土的影响 90 5.3.4 攻角对风积沙混凝土的影响 90 5.3.5 显著性与贡献率的方差分析 90 5.4 风积沙替代率和龄期对风积沙混凝土的影响 92 5.5 风沙吹蚀时间对风积沙混凝土的影响 95 5.6 风沙沙粒粒径对风积沙混凝土的影响 99 5.7 本章小结 102 参考文献 102 第6章 风积沙混凝土抗氯盐浸泡侵蚀性能 104 6.1 试验概况 104 6.1.1 配合比设计 104 6.1.2 试验设计 104 6.2 质量损失率和相对动弹性模量变化规律 105 6.3 氯离子*大侵蚀深度 106 6.4 微观结构形貌与元素成分分析 107 6.5 化学物相组成分析 109 6.6 核磁共振孔隙特征分析 110 6.6.1 核磁共振孔隙特征参数 110 6.6.2 T2谱 111 6.6.3 风积沙混凝土核磁共振孔隙分布 112 6.7 本章小结 113 参考文献 113 第7章 风沙吹蚀对风积沙混凝土抗氯盐干湿循环侵蚀的影响 115 7.1 试验概况 115 7.1.1 配合比设计 115 7.1.2 试验设计 116 7.2 质量损失率变化规律 118 7.3 相对动弹性模量变化规律 120 7.4 氯离子*大侵蚀深度变化 121 7.5 表面三维剥蚀形貌分析 122 7.6 X射线衍射物相分析 123 7.7 核磁共振孔隙特征分析 124 7.8 本章小结 126 参考文献 127 第8章 风积沙混凝土抗冻性能 128 8.1 试验概况 128 8.1.1 试验配合比 128 8.1.2 试验设计 128 8.2 质量损失率变化规律 129 8.3 相对动弹性模量变化规律 130 8.4 核磁共振孔隙特征演变分析 131 8.4.1 核磁共振孔隙特征参数 131 8.4.2 核磁共振T2谱 132 8.4.3 核磁共振孔隙演变分析 134 8.5 硬化风积沙混凝土气泡间距分形维数分析 135 8.5.1 硬化风积沙混凝土气泡间距特征参数分析 135 8.5.2 硬化风积沙混凝土气泡结构分形维数分析 139 8.6 微观结构形貌与物相分析 141 8.6.1 SEM微观结构形貌 141 8.6.2 XRD物相分析 143 8.7 本章小结 144 参考文献 145 第9章 MgSO4对风积沙混凝土抗冻性能的影响 147 9.1 试验概况 147 9.1.1 配合比设计 147 9.1.2 试验设计 148 9.2 风积沙混凝土清水冻融循环试验 149 9.2.1 质量损失率变化规律 149 9.2.2 相对动弹性模量变化规律 150 9.2.3 微观结构分析 151 9.3 风积沙混凝土MgSO4溶液冻融循环试验 157 9.3.1 质量损失率变化规律 157 9.3.2 相对动弹性模量变化规律 158 9.3.3 微观结构分析 159 9.4 本章小结 165 参考文献 166 第10章 碳化对风积沙混凝土抗冻性能的影响 167 10.1 试验概况 167 10.1.1 配合比设计 167 10.1.2 试验设计 168 10.2 风积沙混凝土冻融-碳化耐久性试验 168 10.2.1 质量损失率变化规律 168 10.2.2 相对动弹性模量变化规律 169 10.2.3 微观结构分析 170 10.3 风积沙混凝土碳化-冻融耐久性试验 179 10.3.1 质量损失率变化规律 179 10.3.2 相对动弹性模量变化规律 179 10.3.3 微观结构分析 180 10.4 基于孔隙分量组合下的风积沙混凝土孔隙度研究 186 10.5 本章小结 188 参考文献 189 第11章 应力损伤对风积沙混凝土抗冻性能的影响 190 11.1 试验概况 190 11.1.1 预制应力损伤 190 11.1.2 冻融循环试验 192 11.2 定义损伤变量与损伤度划分 193 11.3 质量损失率变化规律 194 11.4 相对动弹性模量变化规律 195 11.5 压汞法微观孔隙特征分析 197 11.6 本章小结 199 参考文献 200 第12章 风沙吹蚀对风积沙混凝土抗冻性能的影响 201 12.1 试验概况 201 12.1.1 配合比设计 201 12.1.2 试验设计 202 12.2 质量损失率变化规律 204 12.3 相对动弹性模量变化规律 207 12.4 表面破坏形貌 209 12.5 核磁共振孔隙特征分析 212 12.5.1 核磁共振孔隙特征参数 212 12.5.2 核磁共振T2谱 214 12.5.3 核磁共振孔隙分布分析 215 12.6 本章小结 217 参考文献 217