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除冰盐环境下超高性能混凝土材料性能损伤及劣化过程研究
| 论文题名： | 除冰盐环境下超高性能混凝土材料性能损伤及劣化过程研究 |
| 关键词： | 除冰盐;纤维-水泥混凝土复合材料;超高性能;冻融损伤;弯曲特性 |
| 摘要： | 在我国北方寒冷地区服役的水泥混凝土路面，常年遭受冻融循环及车辆荷载的综合作用，尤其在冰雪天气下，为疏导交通，铺撒除冰盐（即氯盐）已成为主要的措施，但除冰盐中存有大量的有害Cl-，此时若水泥混凝土路面若存在较宽的裂缝，有害离子的便可通过裂缝聚集并渗透，导致Cl-与钢筋发生化学反应会导致钢筋锈蚀，同时除冰盐渗入水泥路面中产生盐涨现象，会导致水泥混凝土路面结构发生严重破坏。目前由除冰盐造成的水泥混凝土路面结构破坏，耐久性降低的问题已成为道路工程面临的重大工程难题。普通水泥混凝土路面遭受侵蚀后，会产生大量裂缝，进而加速了有害离子的破坏作用，因此减少水泥混凝土裂缝出现及扩展是提高路面结构抗盐冻侵蚀的重要途径，研究适用于路面结构的高性能水泥混凝土材料十分必要。 本文充分了解了国内外关于除冰盐对水泥混凝土路面结构的侵蚀过程及超高性能水泥混凝土复合材料的应用进展，着眼于利用纤维等材料改善水泥混凝土的抗裂性能，也就是通过在普通混凝土中掺入适当比例的纤维，并通过试验确定最佳粉煤灰掺量、减水剂掺量、水胶比等，改善混凝土易产生的盐冻融环境下受拉开裂的现象，对超高性能水泥混凝土材料的配合比设计、工作性能及盐冻环境下的劣化过程及其作为桥面连续构造的破坏过程展开了详细的实验研究。主要研究工作包括： （1）超高性能混凝土材料即纤维-水泥混凝土复合材料的工作性能及拉伸特性研究。通过不同水胶比、粉煤灰掺量、纤维掺量条件下纤维-水泥混凝土复合材料的流动性及扩展度的变化过程，提出了超高性能混凝土材料的配制方法。进行纤维-水泥混凝土复合材料拉伸试验，揭示纤维对混凝土材料开裂过程的改善效果，得到超高性能混凝土材料优异的抗拉开裂特性。 （2）除冰盐环境下超高性能混凝土材料的损伤过程研究。通过快速冻融实验，研究了除冰盐环境下超高性能混凝土冻融破坏过程，分析了纤维-混凝土外观、质量损失、动弹性模量损失规律；从微观结构分析了超高性能混凝土抗盐冻破坏的作用效果；建立了盐冻条件下超高性能混凝土材料的损伤退化模型。 （3）除冰盐环境下超高性能混凝土材料桥面铺装开裂过程研究。针对冰盐环境下纤维-水泥混凝土复合材料应用于桥面铺装的改善效果，对其抗拉性能和抗弯性能进行了四点弯曲试验研究，并结合数值方法，验证了超高性能混凝土材料作为桥面铺装层的优异抗裂性能。 |
| 作者： | 黄鹏程 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 任瑞波;迟作强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东建筑大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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