风速对混凝土内部湿度场分布的影响

双块式无砟轨道道床板结构在铁路运营早期出现了的裂缝病害较为严重,对结构的耐久性产生了不利影响。为保障道床板结构的服役年限,基于混凝土湿度场展开了相关研究。试验探索了不同风速条件下,混凝土试件内部相对湿度的分布规律,结果表明:风速对混凝土试件内部相对湿度的分布具有较大的影响,其增加了混凝土试件内部水分迁移的速率,距离干燥面不同深度处的水分扩散程度不同,内部湿度呈梯度分布,风速加剧了湿度的分布梯度。且伴随风速的增加混凝土内部相对湿度值降低的开始时间逐渐缩短,且在距干燥面一定范围内的湿度梯度将是最大的。此外,借助ＡＮＳＹＳ有限元软件模拟分析了混凝土的湿度场,进一步对试验结果进行了验证分析和补充说明。     

低湿度大温差环境下矿物掺合料混凝土早期断裂性能试验研究

针对我国西北地区干燥少雨、昼夜温差大,混凝土易出现早期裂缝的问题,为了降低混凝土开裂风险并有效应用矿物掺合料混凝土,采用实验室环境箱模拟低湿度、大温差的恶劣环境,通过对不同养护龄期、不同掺量的矿物掺合料混凝土断裂性能的测试,考察了低湿度大温差环境下复掺粉煤灰和矿粉对混凝土早期断裂性能的影响。结果表明,粉煤灰、矿粉复合取代水泥后,混凝土早期断裂性能与基准组相比均有所提升,其中复掺10%粉煤灰、20%矿粉效果最优,28 d时其起裂韧度、失稳韧度和断裂能分别是基准混凝土的125.25%、145.3%和122.6%。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及孔结构分析试验对混凝土试样进行微观结构分析,初步揭示了恶劣环境下矿物掺合料对混凝土早期断裂性能影响的机理。     

早期混凝土湿度场精确模拟的实现

为了更加精确的模拟混凝土结构早期的湿度场,基于ＡＢＡＱＵＳ二次开发平台,开发了精确模拟 早期混凝土温湿度场的子程序ＵＭＡＴＨＴ和ＦＥＬＭ,并通过对脚本语言Ｐｙｔｈｏｎ的二次开发,实现了对温度 场结果的自动读取与保存。最后,在湿度场模拟过程中,利用数据接口自动读取相应单元的温度场结 果,考虑了温度对湿度场的影响,得到了对湿度场较精确的模拟。     

基于湿度扩散理论的混凝土早期收缩分析

混凝土早期收缩开裂是加剧混凝土劣化并导致最终失效的一个重要因素．分析混凝土早期的自由收缩量值是进行收缩开裂研究的基础。为此,基于湿度扩散理论建立了混凝士早期的自生收缩与干燥收缩计算分析模型,经实例验证,计算结果与试验结果有较好的一致性。     

区域水环境影响因素研究

区域水环境是一个复杂的综合系统,是区域水资源可持续发展的基础和重要组成部分。从多目标的角度建立针对非自然因素对区域水环境影响因素评价体系,为合理确定各影响因素的权重,探讨采用改进的层次分析法（analytical hierarchy process,简称AHP）来解决多目标、多层次的非结构化决策问题。通过对影响区域水环境非自然因素的逐层分析,找到影响区域水环境的主要非自然影响因素,从而能够及时有效地控制影响区域水环境的非自然因素。     

随机多孔型绿化混凝土孔隙内盐碱性水环境及改造

孔隙内水环境改造是制作可长草的绿化混凝土的关键。本文经过对绿化混凝土孔隙内无种主要碱的来源、组分、存在形态、转变过程、影响方式的试验分析，提出了绿化混凝土孔隙内主要为盐碱性水环境的观点，并提出了系列改造方法。     

基于灰色理论的水环境影响因素分析

水环境质量受诸多因素影响,水环境事故的内、外部影响因素是模糊的和不确定的,用回归分析方法或某种特定的分布函数难以准确、真实地反映水环境事故发生的规律,而采用灰色关联度分析方法,克服了回归分析和随机过程理论的不足。对一个发展变化的流域系统,关联度分析就是根据灰色发展态势的相似或相异程度来衡量水环境影响因素间的关联程度,从而找出主要影响因素。通过对某流域观测数据的分析,表明采用灰色理论方法对水环境质量影响因素进行分析是可行的。     

丹江口水库水环境质量影响因素的探讨

以2001～2004年的水质数据为依据,介绍了丹江口水库的水环境质量现状,分析了丹江口水库几个控制断面的水质状况及主要影响参数,并分别从地理气候、历史、政治等因素阐述了对水库水环境的影响,为丹江口水库水环境保护提供了有力的数据依据和技术支撑。     

湿度对薄壁渡槽受力变形的影响分析

混凝土力学特性受湿度影响,且存在湿胀特性。混凝土薄壁渡槽与水接触面积大,输水时间长,故其内部湿度变化会影响自身性能。基于Fick第二定律建立湿度扩散模型,应用物理试验率定了饱和湿度扩散系数。考虑到混凝土弹性模量随湿度的变化和湿胀效应,建立渡槽湿度场和应力场分析模型,以研究分析渡槽槽壁湿度不同扩散深度对渡槽变形及内力性能的影响规律。结果表明,随着输水时间延长,槽壁内湿度扩散深度沿厚度方向呈非均匀分布。湿度扩散深度会影响渡槽变形和应力分布。随湿度扩散深度增加,渡槽纵向挠度有所增加,横向变形有所减小,横向效应大于纵向影响程度。湿度增加使渡槽槽壁内侧压应力增大,外侧拉应力增大,这有利于渡槽结构整体安全,但不利于外侧抗裂。     

水压力环境中混凝土的含水量及其对力学性能的影响

为研究有压水环境中混凝土的含水量特征及孔隙水对混凝土力学性能的影响,通过试验获得了混凝土在水压力下的含水量曲线,并基于细观管道孔隙网格模型探讨了水压力变化对含水量和孔隙水分布的影响,进一步分析了混凝土含水量和孔隙水尺度对其静动态力学性能的作用机理。结果表明:混凝土含水量随水压力提高而增加,但水压力超过一定值后,含水量的增幅不显著;在高水压力下混凝土的孔隙水流动空间减少,且部分孔隙水具有更小的尺度,在动态荷载作用下孔隙水将产生显著的黏滞应力和超孔隙水压力,导致混凝土强度随应变速率提高呈非线性增长,但水压力对强度的影响不显著。简言之,水压力环境中混凝土的力学性能不仅与含水量和加载速率有关,还与孔隙水的尺度密切相关。     

混凝土等温传湿过程的试验研究

利用400mm×400mm×160mm块状试件，构造了混凝土内部湿分迁移的半无限平面模型.在等温环境下，测量了第一饱和状态下混凝土向非饱和空气介质传湿的全过程.利用Boltzmamn变量η，导出了混凝土湿度控制方程的常微分形式，并将其中的质扩散系数Dm表示为显函数，便于试验确定.研究表明：Boltzmamn变量与混凝土的相对湿度H具有良好的规律性，η～H可以用四次多项式拟合；混凝土的质扩散系数严重地依赖于当前状态下的相对湿度H，且均可以用三次多项式表达；在同一湿度条件下，碾压混凝土的质扩散系数为常态混凝土的4～12倍.研究成果可为混凝土表面保护与抗裂设计提供参考.     

静水压力下混凝土双K断裂参数试验测定

本文主要研究混凝土在机械荷载和水压力的双重作用下,裂缝的起裂、扩展和失稳断裂情况。试验采用楔入劈拉试件,试验时每间隔一定的机械荷载,施加一个循环的一定数值的水压力,直至试件断裂。试验采用“恒定裂缝张开位移”和“恒定荷载”两种加载方式,恒定裂缝张开位移是对水压力作用下的试件进行的定性对比分析,恒定荷载是对固定水压力作用下的试件,通过表面粘贴应变片的方法监测裂缝的起裂和扩展长度。采用混凝土裂缝扩展的双K断裂准则计算了粘聚韧度、失稳韧度和起裂韧度,并与试验测定结果进行了比较。结果表明,随着水压力的逐渐增大,试件的可承受最大荷载逐渐减小,裂缝的起裂提前。     

Mesocosmic study on autogenous shrinkage of concrete with consideration of effects of temperature and humidity

A study on the autogenous shrinkage (AS) of concrete from a mesocosmic perspective was carried out using numerical simulation technology. The temperature history and the autogenous relative humidity (ARH), two factors that have been shown to have occasional influence on this process in previous studies, were introduced into this study. According to these concepts, a program for simulation of the temperature field, humidity field, and stress field based on the equivalent age method and a fully automatic aggregate modeling tool were used. With the help of these programs, the study of a small concrete specimen provided some useful conclusions: the aggregate and the matrix show distinct distribution properties in the temperature field, humidity field, and stress field; the aggregate-matrix interface has a high possibility of becoming the location of the initial cracking caused by AS of concrete; the distribution of random aggregates is extremely important for mesoscopical analysis; and the temperature history is the main factor affecting the AS of concrete. On the whole, inherent mechanisms and cracking mechanisms of AS of concrete can be explained more reasonably and realistically only by considering the different characteristics of material phases and the effects of temperature and humidity.     

北方沿海环境抗海水混凝土腐蚀效益分析简

混凝土在海洋环境中使用,遭到冰冻、风浪、水质、潮汐等多种天然因素的作用而缩短其使用寿命,甚至遭受严重地破毁。文中以沧州市防潮闸为例,论述了受海水污染腐蚀破坏的闸涵修复并对其经济效益进行了分析。     

循环孔隙水压力作用对混凝土损伤特性研究

为研究混凝土在历经循环孔隙水压力后的损伤特性,利用10 MN大型多功能液压伺服静动力三轴仪,进行了常三轴混凝土动静力加载试验,基于能量分析的损伤本构模型改进,确定损伤变量,进行不同加载速率、不同循环孔隙水作用后的混凝土损伤特性的对比分析。研究结果表明:当饱和混凝土试件分别经历不同大小的循环孔隙水压力作用后,低应变速率下,损伤曲线分布较为分散,随着应变速率的增大损伤曲线越来越趋于集中。随着加载时应变速率的提高,损伤曲线的分布呈现出了一定的规律性:低应变速率下,随着循环孔隙水压力值的增大,产生相同值的损伤对应的应变越小;高应变速率下,产生相同值的损伤发生的应变越来越大。     

静水压下混凝土水分与氯离子渗透及其相关性研究

通过对3种混凝土在不同静水压力和持压时间下的压力渗透试验,研究了静水压力对混凝土中水分和氯离子渗透的影响及两者之间的关系。结果表明,压力条件下水灰比仍是影响混凝土渗水性能的重要参数,水灰比为0.5的混凝土渗水深度约为水灰比为0.4的1.3倍;双掺20%粉煤灰和矿粉显著提高混凝土的抗压力水渗能力,渗水深度约为普通混凝土的59.6%;活性混合材能够增强胶凝基体对氯离子的过滤和化学固化能力,即使存在外界压力作用,其抗氯离子渗透能力也大幅提高,渗透深度仅为未掺时的42.5%,优于其抗水渗效果;氯离子渗透滞后于水分渗透,两者并不同步,但数据统计存在较好的线性关系,利用混凝土抗压力水渗试验可间接评价其氯离子压力渗透性能。     

氯盐环境下混凝土中锈蚀钢筋力学性能研究

基于试验、仿真及理论分析,探讨了氯盐环境下混凝土中锈蚀钢筋力学性能的退化规律及其影响机理。采用干湿循环法对钢筋混凝土试件进行了长达两年的锈蚀试验,对214根锈蚀钢筋进行机械拉伸试验。结果表明:当锈蚀程度较轻时,钢筋名义强度随锈蚀率增加呈线性下降;当锈蚀率较大时,钢筋名义、等效强度及延性均随其增加而下降;钢筋力与变形关系曲线中的屈服平台随锈蚀不均匀性增大逐渐缩短甚至消失;钢筋断裂形态与局部锈蚀特征相关,可分为三种类型;同等条件下细直径钢筋的力学性能对锈蚀更敏感。就试验现象进行理论和仿真分析表明:钢筋的实际抗拉强度在锈蚀前后并不降低;名义强度的降低,主要是由于锈损引起钢筋横截面积减小导致抗力减小而造成的;锈蚀引起的截面积减小、缺口效应及附加偏心作用是导致钢筋伸长率减小的主要原因;附加弯矩作用是导致钢筋力与变形关系曲线中屈服平台缩短、消失的主要原因。     

氯盐环境下混凝土中锈蚀钢筋力学性能研究

基于试验、仿真及理论分析探讨了氯盐环境下混凝土中锈蚀钢筋的力学性能退化规律及其影响机理。通过对取自历时两年干湿循环混凝土试件中的214根锈蚀钢筋进行拉伸试验表明：当锈蚀率较小时，钢筋名义强度随之增加近乎线性下降；当锈蚀率较大时，钢筋名义、等效强度及延性均随之增加而下降；钢筋的屈服平台随锈蚀不均匀性增大逐渐缩短甚至消失；钢筋断裂形态随局部锈蚀特征变化；同等条件下细直径钢筋力学性能对锈蚀更敏感。就试验现象进行理论和仿真分析表明：钢筋的实际抗拉强度在锈蚀前后并无显著变化；钢筋名义强度的降低，主要是由于锈损引起横截面积减小导致抗力减小而造成的；锈蚀引起的钢筋面积减小、缺口效应及附加偏心作用是导致其伸长率减小的主要原因；附加弯矩作用是钢筋力与变形关系曲线中屈服平台缩短、消失的主要原因。