混凝土碳化深度经验预测模型分析

本文阐述了混凝土的碳化机理,总结了并详细的分析了现有的比较有影响的混凝土碳化深度经验预测模型,指出了各类预测模型的优缺点,并提出了本人在试验基础上回归的混凝土碳化深度预测模型。最后通过一个实际工程对各种预测模型进行了对比分析,发现本人提出的预测模型对于现场搅拌混凝土具有很好的适应性。     

混凝土碳化机理及预测模型研究进展

混凝土碳化是混凝土耐久性研究极其重要的一个内容,阐述了混凝土的碳化机理,总结了并详细的分析了现有的比较有影响的混凝土碳化深度预测模型。国内外学者从不同角度对混凝土的碳化机理进行研究,所得结论基本一致:混凝土碳化深度与碳化时间的平方根成正比,即:xc=k·t～(1/2)。通过对混凝土碳化系数k的研究形成了不同的碳化模型:基于气体扩散理论的理论模型和基于试验结果的经验模型以及基于扩散理论和试验结果的模型。     

应用RBF神经网络的预应力混凝土碳化深度预测研究

在现有混凝土碳化研究成果基础上,建立了预应力混凝土碳化预测模型。随后,运用径向基函数神经网络的基本原理,通过对影响预应力混凝土碳化深度因素的分析,建立了预测碳化深度的RBF和GRNN网络模型。通过实例进行了分析计算和预测,预测结果具有较高的精度。可以说,人工神经网络预测方法是一种可同时考虑各种影响因素组合、行之有效的混凝土碳化预测分析方法。     

混凝土碳化深度预测模型的对比分析

混凝土碳化深度值是评价钢筋混凝土结构耐久性的一个重要指标。从 3个不同的角度具体论述了混凝土碳化预测模型 ,并用实例说明了不同模型计算值与实测值间的差值 ,最终得到了混凝土碳化预测的最佳模型。     

水闸混凝土碳化深度预测研究

在水闸工程病害中,混凝土碳化最为典型,混凝土碳化是造成混凝土裂缝、钢筋锈蚀的最直接因素,因此,对混凝土碳化深度预测研究尤为重要。采用遗传算法优化神经网络,选取混凝土碳化深度的主要影响因素,建立混凝土碳化深度预测模型,并基于VS平台,开发水闸混凝土碳化深度预测系统。收集了盐城市25组水闸数据样本进行预测分析研究,结果表明,采用遗传算法优化BP神经网络模型进行水闸混凝土碳化深度预测是可行的,能够快速、准确识别混凝土碳化深度,为水闸除险加固提供技术支持。     

简述RC结构混凝土碳化深度的预测模型

介绍了混凝土的基本组成及混凝土的碳化现象，并分析了碳化的影响因素，探讨了混凝土的碳化深度预测模型，指出所取参数不同其预测模型也会有所差异。     

应力作用下混凝土碳化深度预测模型

研究了应力对混凝土气渗系数和CO2扩散系数的影响,建立了气渗系数与CO2扩散系数的相关性.以Fick第一定律推导的碳化深度模型为基础,建立了基于气渗系数的应力作用下混凝土碳化深度预测模型--CDep-GPL模型,并对模型进行了验证.结果表明:混凝土碳化深度的模型预测值与试验值吻合较好,该模型可用于预测应力作用下混凝土的碳化深度.     

钢筋混凝土碳化可靠度评估方法研究

介绍了钢筋混凝土结构的混凝土碳化机理及碳化深度模型,建立了以分析时间为起点的混凝土碳化可靠度分析及剩余碳化寿命预测模型,并研究了其近似计算方法。以实际工程为案例,对其碳化可靠度及剩余碳化寿命进行预测,为该结构的维修加固决策提供了建议。     

矿物掺合料混凝土碳化分析的实用预测模型

结合理论分析、数值模拟和模型试验,建立了一种可以综合考虑温度、相对湿度、CO_2浓度、外掺料种类及掺量等因素影响的矿物掺合料混凝土碳化深度分析的实用预测模型。首先根据混凝土中CO_2的扩散规律和可碳化物质的质量守恒定律,推导了混凝土碳化分析的理论模型;然后基于混凝土的碳化机理和各反应物的质量平衡条件,建立了混凝土碳化分析的多场耦合数值模型,据此定量分析了温度、相对湿度和CO_2浓度对混凝土碳化深度的影响;最后通过引入温度、相对湿度和CO_2浓度等环境因素修正系数对理论模型进行修正,建立了一种矿物掺合料混凝土碳化深度分析的实用预测模型。通过与模型试验和经验模型的对比分析,验证了该模型的有效性和适用性。     

混凝土碳化速度及碳化区物质含量分布的有限元数值模拟

混凝土碳化速度预测模型是结构耐久性评价的重要组成部分。现有的经验模型是通过试验数据拟合而得到的经验公式，其适用范围和精度都有一定的局限性。作者以Papadakis的理论碳化模型为基础，利用有限元方法，对混凝土碳化过程进行了数值模拟，分析了碳化区物质含量变化规律，检验了经验模型假定的可靠性。并通过与试验结果的对比，验证了该方法的可行性。     

大气环境下轻骨料混凝土耐久性能研究综述

介绍了国内外学者在大气环境下轻骨料混凝土耐久性能方面的工作及研究成果,揭示了轻骨料混凝土与普通混凝土碳化机理的差异,系统分析了影响碳化的主要因素,阐述了现有碳化深度预测模型的优缺点。结果表明:现有研究广泛采用快速碳化试验,对轻骨料混凝土实际工程碳化规律的探索主要集中在20世纪;基于试验研究的宏观预测模型较多,考虑微结构内CO₂扩散机制的理论模型较少;大气环境下结构服役寿命预测模型缺乏相关试验验证。建议今后重点从细观、宏观2个层面进一步探索快速碳化及大气环境下轻骨料混凝土劣化规律,基于扩散机制及化学反应动力学建立碳化理论模型,分析复杂环境作用和环境荷载耦合作用下构件的时变性能特点。     

再生混凝土抗碳化性能试验研究及理论分析

通过快速碳化试验,以再生骨料掺量、水灰比、水泥用量、原始混凝土强度和矿物掺合料为影响因素,对再生混凝土的碳化性能进行研究。试验结果表明:再生混凝土的碳化深度随水灰比、再生骨料掺量的增加而减小,随原始混凝土强度的增大和水泥用量的增加而增大,适量添加矿物掺和料能降低再生混凝土的碳化深度,提升其抗碳化性能。在已有的普通混凝土碳化模型研究基础上,结合本试验和中国其他学者的试验数据,建立了再生混凝土碳化深度预测模型,模型预测结果与试验值吻合较好。     

碳化概率模型及混凝土结构碳化失效概率分析

混凝土碳化分析是评估混凝土结构长期性能的重要内容。该文分析总结了现有混凝土碳化理论和经验模型。在现有确定性模型基础上,通过添加模型修正项的方法修正确定性模型的误差,建立混凝土碳化概率模型。概率模型中模型参数的后验统计分布特征利用已有检测数据通过贝叶斯更新手段获得。基于建立的碳化概率模型,构建混凝土结构碳化时变失效概率的分析方法,该方法充分考虑模型不确定性对混凝土结构碳化时变失效概率的影响。运用该方法对一钢筋混凝土简支板的碳化性能进行了分析评估。     

基于碳化的既有钢筋混凝土桥梁耐久性的概率分析

分析讨论了混凝土碳化机理及其影响因素，并探讨了混凝土碳化深度的预测数学模型，基于既有钢筋混凝土桥梁的实测数据。对碳化系数和混凝土强度进行回归分析，建立了根据混凝土强度预测碳化深度的数学模型。将混凝土强度，保护层厚度。计算模式不确定性系数作为随机变量，以混凝土的碳化深度作为一个随时问变化的随机过程，建立了混凝土碳化到钢筋表面的时变概率随机模型．并以一座实际桥梁为例。给出了在不同使用年限时混凝土碳化到钢筋表面的预测值。结果表明，该模型可用于大气环境下基于碳化的钢筋混凝土桥梁结构耐久性评估。     

长沙地铁混凝土抗碳化性能及使用寿命预测研究

研究多种因素对长沙地铁混凝土的抗碳化性能的影响,试验结果表明混凝土抗碳化性能随混凝土强度等级增加而增强;采用聚羧酸减水剂混凝土的抗碳化性能优于采用萘系减水剂的混凝土的抗碳化性能。依据Fick第二定律及相似理论,建立了长沙地铁混凝土抗碳化耐久性预测方法。混凝土抗碳化耐久性预测结果表明所设计的不同强度等级的长沙地铁混凝土抗碳化耐久寿命均超过了100年的设计使用寿命。     

混凝土在不同应力状态下的碳化

提出了混凝土试件在不同应力水平下快速碳化试验的方法 ,通过分析应力水平对混凝土碳化速度的影响 ,建立了混凝土在应力状态下的碳化速度预测模型。研究认为预应力混凝土抗碳化能力强于普通混凝土     

基于碳化的预应力组合箱梁桥可靠性分析

为了研究预应力混凝土结构在混凝土碳化后,结构在服役期间的可靠度,分析讨论了混凝土碳化及其影响因素.将混凝土强度、保护层厚度、计算模式不确定性系数以及荷载增长系数作为随机变量,以混凝土的碳化深度作为一个随时间变化的随机过程,建立了一般大气环境下,混凝土碳化的时变概率随机模型.在此基础上,对五跨预应力组合箱梁进行了研究,从可靠度方面给出了在服役期间结构的可靠度水平.     

西园隧洞混凝土碳化耐久年限的预测研究

探讨了建立预测混凝土碳化深度的实用随机模型并进行其有关系数分析研究的基本方法,目的是预测混凝土剩余碳化寿命,以对碳化破损混凝土结构在及时作出维修加固的决策方面提供科学依据.通过西园隧洞的实例验证,该预测方法是实用的、可靠的,可为其他类似新建工程的混凝土耐久性设计、混凝土结构服役期的抗碳化维护等方面提供参考借鉴.