水工混凝土材料的抗冻耐久性能劣化规律研究

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1、分类号_________密级____________UDC_________学号201210103037^^^^NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower硕士学位论文水工混凝土材料的抗冻耐久性能劣化规律研究南瑞芳导师姓名、职称___________徐存东教授__________________申请学位工学硕士学科名称水工结构工程提交论文日期2015年4月27日答辩日期2015年5月15日学位授予单位、授予日期_________华北水利水电大学___

2、_____独立完成与诚信声明本人郑重声明：所提交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果并撰写完成的。没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，本学位论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北水利水电大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名:签字日期：.&丨签子曰期：kAS".学

3、位论文版权使用授权书本人完全了解华北水利水电大学有关保管、使用学位论文的规定。特授权华北水利水电大学可以将学位论文的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文原件或复印件和电子文档。（涉密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：Mil.6.

4、签字日期：分类号:密级:UDC:单位代码:10078华北水利水电大学硕士学位论文水工混凝土材料的抗冻耐久性能劣化规律研究STUDYONTHE

5、DEGRADATIONLAWOFFROST-RESISTINGDURABILITYABOUTHYDRAULICCONCRETEMATERIALS研究生姓名：南瑞芳指导教师：徐存东教授专业名称：水工结构工程所在学院：水利学院2015年5月摘要水工混凝土材料的抗冻耐久性能劣化规律研究摘要我国西北寒旱灌区内的混凝土建筑物由于所处环境温度较低，主要遭受冻融破坏，同时，该地区大量盐渍土的存在使建筑物又受到有害盐离子的侵蚀，而随着气候变暖，空气中的二氧化碳含量上升的同时建筑物还要遭受碳化作用，这些多因素耦合作用加剧着混凝

6、土耐久性能的衰减。截止目前，相关多因素作用下混凝土抗冻耐久性研究的文献较少，且研究的不够深入和系统。因此，深入开展水工混凝土材料的抗冻耐久性能劣化规律的研究具有现实意义。针对西北地区混凝土建筑物提前出现开裂、剥落等抗冻耐久性不足的问题，以甘肃省景泰川电力提灌区（以下简称“景电灌区”）水工混凝土结构为研究对象，结合河南省高校科技创新人才支持计划的“基于多场耦合作用的灌区水工混凝土结构耐久性研究”项目，采用现场调查、室内加速试验、理论分析以及利用灰色理论和粗糙集对多因素作用下混凝土耐久性进行评价的研究方法，开展多

7、因素耦合作用下混凝土耐久性能衰减规律研究。主要内容包括：（1）利用X射线衍射仪对从现场提取的混凝土残渣进行分析，并对侵蚀水样、土样进行试验分析，探寻主要侵蚀离子；（2）采用景电灌区实际工程常用配合比，设计等量掺加不同掺量粉煤灰、矿粉的混凝土作对比，考虑水冻、盐冻、碳化后水冻、碳化后盐冻等多因素耦合作用下混凝土的耐久性，得到各种工况下混凝土相对动弹模量和质量的衰减规律；（3）基于灰色关联度法进行混凝土耐久性影响因素的关联度分析，并利用粗糙集条件信息熵的权重计算方法分别计算各个影响因素对混凝土评价指标的权重大小。

8、得到如下主要结论：（1）各影响因素对动弹模量和质量的关联度由大到小均为：粉煤灰掺量>碳化时间>矿粉掺量>硫酸盐浓度；（2）各影响因素对混凝土动弹模量的权重大小分别为：粉煤灰掺量（0.297）＞碳化时间（0.266）＞矿粉掺量（0.262）＞硫酸盐浓度（0.175）。对质量损失率影响对应权重系数由大到小依次为：粉煤灰掺量（0.318）＞碳化时间（0.275）＞矿粉掺量（0.235）＞硫酸盐浓度（0.172）。本文通过设计科学合理的冻融循环制度和耐久性试验方法，研究了不同因素I华北水利水电大学硕士学位论文对混凝土

9、材料抗冻耐久性能衰减过程的影响规律，并得出各因素对水工建筑物抗冻耐久性的影响大小，对提高水工混凝土结构的耐久性设计有一定的借鉴价值。关键词：混凝土；抗冻性；耐久性；冻融循环；硫酸盐侵蚀；碳化；灰色关联度；粗糙集IIABSTRACTSTUDYONTHEDEGRADATIONLAWOFFROST-RESISTINGDURABILITYABOUTHYDRAULICCONCRETEMATERIALSABST