基于模型相似理論的混凝土碳化深度預(yù)測研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進程的不斷深入，大氣中的CO2濃度不斷升高，混凝土碳化已經(jīng)成為影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要影響因素之一?，F(xiàn)在已有的混凝土碳化研究方法所建立的碳化模型主要為基于擴散理論的理論模型和基于碳化試驗或工程資料的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。快速碳化試驗?zāi)軌蛲ㄟ^控制溫度、濕度及CO2濃度等條件，研究各影響條件與混凝土碳化深度之間的關(guān)系，該方法能夠縮短碳化時間，減少試驗成本。然而，由于快速碳化試驗中混凝土所處的環(huán)境與自然條件下的碳化條件存在較大差異，其研究

2、結(jié)果并不能完全反映實際碳化情況。本文通過建立自然碳化和快速碳化之間的數(shù)值關(guān)系，有助于提高快速碳化試驗的準(zhǔn)確性，能夠較為準(zhǔn)確的反映混凝土碳化的實際情況。為了找到自然碳化與快速碳化之間的數(shù)量關(guān)系，本文分別從基于多元非線性的歸納總結(jié)的宏觀方向和基于擴散理論的理論推導(dǎo)的微觀方向進行了研究并取得如下研究結(jié)果:
　　(1)將試驗室實測數(shù)據(jù)進行整理分析并對長時間碳化的試驗試塊進行了碳化試驗。
　　(2)運用多元非線性研究方法，對試驗數(shù)據(jù)進

3、行處理，分別建立了基于多元非線性研究的混凝土快速碳化深度預(yù)測模型和自然碳化深度預(yù)測模型。根據(jù)所建快速碳化深度預(yù)測模型和自然碳化預(yù)測模型，又建立了自然碳化與快速碳化之間的碳化時間比例關(guān)系模型和碳化深度比例關(guān)系模型。
　　(3)根據(jù)Fick第二定律，求解出不同配合比、不同碳化時間的擴散系數(shù)，分別建立了自然碳化與快速碳化的在考慮配合比和不考慮配合比兩種情況下的基于混凝土抗壓強度的擴散系數(shù)模型，并建立了與擴散系數(shù)相對應(yīng)的混凝土碳化深度預(yù)測

4、模型。
　　(4)根據(jù)混凝土碳化的擴散基礎(chǔ)理論，選取碳化深度基本相同的自然碳化與快速碳化數(shù)組，建立了自然碳化與快速碳化之間基于溫度比值系數(shù)、濕度比值系數(shù)、CO2濃度比值系數(shù)及水灰比和粉煤灰摻量比值系數(shù)的碳化時間比例關(guān)系模型。
　　(5)選取碳化時間為28d的自然碳化與快速碳化數(shù)組。建立了多因素影響系數(shù)Df與水灰比、粉煤灰摻量、混凝土抗壓強度、水灰比與粉煤灰產(chǎn)量及水灰比變形系數(shù)與粉煤灰變形系數(shù)五個關(guān)系模型，并分別建立了基于Df