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從材料層次分析了疲勞載荷與碳化作用對(duì)混凝土的耦合效應(yīng).疲勞載荷對(duì)混凝土碳化的影響可歸結(jié)為它對(duì)混凝土CO2擴(kuò)散系數(shù)的影響,疲勞動(dòng)載荷會(huì)導(dǎo)致混凝土裂紋間隙因子減小,從而使混凝土CO2氣擴(kuò)散系數(shù)隨其疲勞損傷程度增加而增大.根據(jù)混凝土承受的疲勞載荷和大氣環(huán)境,建立了疲勞載荷與大氣環(huán)境復(fù)合作用下的混凝土碳化壽命預(yù)測(cè)模型.計(jì)算結(jié)果表明:疲勞載荷對(duì)混凝土損傷程度越大,其服役壽命降低就越顯著;混凝土抗疲勞載荷能力越強(qiáng),且運(yùn)營過程中承受的疲勞載荷應(yīng)力水平越小,其服役壽命就越大.為了更準(zhǔn)確預(yù)測(cè)承載混凝土結(jié)構(gòu)碳化耐久性,采用拉應(yīng)力-碳化耦合加載裝置及空氣滲透測(cè)定儀研究了不同拉應(yīng)力水平對(duì)90d齡期低水膠比混凝土碳化性能的影響規(guī)律.結(jié)果表明:材料層次和構(gòu)件層次低水膠比混凝土碳化速度均隨拉應(yīng)力水平提高呈EXP指數(shù)增加,材料層次碳化速度明顯高于構(gòu)件層次混凝土碳化速度,隨著拉應(yīng)力水平的提高,材料層次與構(gòu)件層次的碳化速度差值越來越大;低水膠比混凝土空氣滲透系數(shù)與拉應(yīng)力水平之間也呈EXP指數(shù)關(guān)系,這可從機(jī)理上解釋不同拉應(yīng)力水平對(duì)低水膠比混凝土碳化性能的影響規(guī)律.通過應(yīng)力控制模式下的劈裂疲勞試驗(yàn),分析了不同摻量(纖維體積與瀝青混合料體積之比)和長徑比的聚酯纖維瀝青混凝土勁度模量的衰減特征;結(jié)合損傷力學(xué)理論,提出了纖維瀝青混凝土的疲勞破壞準(zhǔn)則;在應(yīng)力比-疲勞壽命(S-N)方程的基礎(chǔ)上,建立了考慮纖維含量特征參數(shù)影響的纖維瀝青混凝土疲勞壽命計(jì)算方法.結(jié)果表明:纖維含量特征參數(shù)能綜合反映纖維摻量和長徑比對(duì)瀝青混凝土疲勞性能的綜合影響;AC-13F型聚酯纖維瀝青混凝土的纖維摻量為0.35%,長徑比為324,纖維含量特征參數(shù)值為1.13.

在軸心受壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,分析了約束混凝土體積配箍率、箍筋屈服強(qiáng)度和素混凝土抗壓強(qiáng)度對(duì)箍筋約束混凝土受壓性能的影響,探討了直接應(yīng)用配箍特征值建立箍筋約束混凝土本構(gòu)關(guān)系存在的問題,建立了箍筋約束混凝土峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變和極限應(yīng)變的計(jì)算公式.歸納分析了以往典型箍筋約束混凝土本構(gòu)關(guān)系模型的合理性和缺陷,提出了簡(jiǎn)化的箍筋約束混凝土本構(gòu)關(guān)系模型,并和高強(qiáng)箍筋約束混凝土試驗(yàn)應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行對(duì)比.對(duì)比結(jié)果表明,所建立的本構(gòu)關(guān)系模型能較好擬合高強(qiáng)箍筋約束混凝土試驗(yàn)應(yīng)力-應(yīng)變曲線.為了研究基于現(xiàn)代施工工藝制成的混凝土導(dǎo)熱系數(shù),通過穩(wěn)態(tài)平板導(dǎo)熱儀對(duì)多種混凝土(包括普通混凝土、高強(qiáng)混凝土、再生混凝土以及配筋混凝土)試件進(jìn)行了導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn),考察了包括骨料體積分?jǐn)?shù)、水灰比、骨料類型、外摻料摻量、溫度、干濕狀態(tài)及鋼筋體積分?jǐn)?shù)等因素對(duì)混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的影響;進(jìn)一步考察了再生粗骨料取代率對(duì)再生混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的影響.通過這些因素的顯著性分析,得到了各因素對(duì)混凝土導(dǎo)熱系數(shù)影響的顯著性大小依次為:干濕狀態(tài)、再生粗骨料取代率、溫度、骨料體積分?jǐn)?shù)、骨料類型、鋼筋體積分?jǐn)?shù)、水灰比、摻和料種類.應(yīng)用Kachanov損傷模型表征瀝青砂損傷的增長變化律,將Burgers模型與損傷因子進(jìn)行耦合,構(gòu)建出能夠描述高黏彈瀝青砂3階段蠕變?nèi)^程的蠕變損傷模型.借助高黏彈瀝青砂的彎曲蠕變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù),利用二乘法,得到相關(guān)模型系數(shù)和蠕變損傷演化曲線.將此蠕變損傷模型曲線與試驗(yàn)結(jié)果及Burgers模型曲線進(jìn)行對(duì)比研究.結(jié)果表明:該蠕變損傷模型能準(zhǔn)確描述高黏彈瀝青砂的蠕變3階段特性,擬合相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.998.

對(duì)混凝土內(nèi)氯鹽銹蝕HRB335級(jí)鋼筋的坑蝕現(xiàn)象及其對(duì)鋼筋力學(xué)性能的影響進(jìn)行了研究;分析了現(xiàn)有拉伸試驗(yàn)中屈服強(qiáng)度判斷方法的局限性,提出了銹蝕HRB335級(jí)鋼筋名義屈服強(qiáng)度的判斷方法(YPPCR法);將YPPCR法與數(shù)值分析相結(jié)合,建立了坑蝕鋼筋數(shù)值拉伸試驗(yàn)方法;探討了蝕坑三維尺寸對(duì)鋼筋名義屈服強(qiáng)度退化的影響規(guī)律,建立了與蝕坑三維尺寸相關(guān)的單坑鋼筋屈服強(qiáng)度退化的計(jì)算模型;后對(duì)不同銹蝕率下由單個(gè)蝕坑引起的鋼筋屈服強(qiáng)度的退化進(jìn)行計(jì)算和概率分析,建立了與銹蝕率相關(guān)的鋼筋屈服強(qiáng)度退化概率模型.首先分析現(xiàn)有污泥處理處置技術(shù)的局限性,從土地利用、熱能利用和建材利用角度分析了污泥可能的資源化途徑.依據(jù)脫水污泥、干化污泥和污泥焚燒灰渣3種形態(tài)重點(diǎn)介紹了污泥建材利用方面的進(jìn)展,同時(shí)分析了污泥建材利用的難點(diǎn)和問題,認(rèn)為直接利用脫水污泥與頁巖、粉煤灰等混合燒制燒土制品是污泥建材利用為可行的技術(shù)途徑,但需注意燒制過程中污泥重金屬和氣味揮發(fā)污染的控制以及混合工藝技術(shù)的改進(jìn).玻璃纖維增強(qiáng)塑料(Fiber Reinforced Polymer,簡(jiǎn)稱FRP)是近期大型燃煤電廠煙囪內(nèi)筒使用的有效耐蝕材料。采用重量變化分析、力學(xué)性能測(cè)試、SEM形貌分析相結(jié)合的手段,對(duì)上述材料及其增強(qiáng)材料在10%硫酸溶液的作用過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,無堿含硼E玻璃纖維和無氟無硼ECR玻璃纖維對(duì)其增強(qiáng)的復(fù)合材料耐酸性作用明顯。其中,ECR玻璃纖維可使其增強(qiáng)的復(fù)合材料耐酸性能提升。