水泥混凝土微觀徐變理論與試驗(yàn)研究

本項(xiàng)目以材料本源和微觀結(jié)構(gòu)組成為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合先進(jìn)顯微技術(shù)和壓痕方法在納米和微米尺度上研究混凝土的微觀徐變行為，分析微觀結(jié)構(gòu)組成對(duì)微觀徐變的相互影響作用機(jī)理，建立微觀徐變模型，構(gòu)建基于微觀力學(xué)原理的混凝土徐變多尺度模型，闡明微觀徐變與宏觀徐變的時(shí)間尺度關(guān)聯(lián)，以期通過(guò)持載時(shí)間數(shù)分鐘的短時(shí)微觀徐變來(lái)預(yù)測(cè)混凝土長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的宏觀徐變行為，為現(xiàn)代混凝土徐變理論體系的進(jìn)一步完善提供微觀層面的理論和測(cè)試技術(shù)知識(shí)補(bǔ)充。主要的研究成果包括：（1）采用儀器化壓入技術(shù)對(duì)工程上常見(jiàn)水灰比水泥凈漿的微觀徐變、彈性模量和壓痕硬度進(jìn)行測(cè)試，為彈性模量和徐變多尺度預(yù)測(cè)模型提供準(zhǔn)確的輸入?yún)?shù)，同時(shí)分析微觀結(jié)構(gòu)、齡期、水灰比、加載速率等因素對(duì)水泥凈漿微觀徐變和力學(xué)性能的影響，提出基于動(dòng)態(tài)連續(xù)剛度測(cè)試的分析結(jié)果確定水泥凈漿微觀均勻性質(zhì)的試驗(yàn)方法。（2）分析不同應(yīng)變率下水泥凈漿微觀粘塑性壓深與壓入荷載曲線(xiàn)。結(jié)果表明，不同應(yīng)變率下水泥凈漿的粘塑性壓深與壓入荷載關(guān)系具有土體的Isotache蠕變模型的特征，可采用Isotache蠕變模型表征水泥凈漿微觀尺度上的徐變行為，說(shuō)明水泥凈漿微觀徐變行為與土體徐變行為類(lèi)似，可能與外部荷載作用下顆粒的滑移與重排列有關(guān)。（3）建立水泥基材料彈性模量和徐變多尺度預(yù)測(cè)模型，分析均勻化方法、夾雜形狀、夾雜大小、夾雜空間分布和界面性質(zhì)等因素對(duì)多尺度預(yù)測(cè)結(jié)果的影響。結(jié)果表明，界面性質(zhì)是影響水泥基材料彈性模量和徐變預(yù)測(cè)結(jié)果的重要因素，考慮基體與夾雜之間非理想界面的影響可以提高水泥基材料徐變與彈性模量多尺度預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。 2100433B

本項(xiàng)目以材料本源和微觀結(jié)構(gòu)組成為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合先進(jìn)顯微技術(shù)和壓痕方法在納米和微米尺度上研究混凝土的微觀徐變行為，分析微觀結(jié)構(gòu)組成對(duì)微觀徐變的相互影響作用機(jī)理，建立微觀徐變模型，構(gòu)建基于微觀力學(xué)原理的混凝土徐變多尺度模型，闡明微觀徐變與宏觀徐變的時(shí)間尺度關(guān)聯(lián)，以期通過(guò)持載時(shí)間數(shù)分鐘的短時(shí)微觀徐變來(lái)預(yù)測(cè)混凝土長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的宏觀徐變行為，為現(xiàn)代混凝土徐變理論體系的進(jìn)一步完善提供微觀層面的理論和測(cè)試技術(shù)知識(shí)補(bǔ)充。

在不同應(yīng)力狀態(tài)下的徐變

徐變拉伸徐變

在估計(jì)由于濕度和熱量變化的應(yīng)力所導(dǎo)致開(kāi)裂的潛在可能性時(shí)，拉伸應(yīng)變很重要。

由于拉伸徐變減小了拉應(yīng)力，故在蓄水結(jié)構(gòu)和薄殼屋頂中能使開(kāi)裂程度減至最小，在這些地方不滲透性很重要。

徐變動(dòng)徐變

動(dòng)荷載作用下也會(huì)發(fā)生徐變，通常發(fā)現(xiàn)動(dòng)徐變比相同最大應(yīng)力下的靜徐變更大。

徐變橫向徐變

在單軸壓縮應(yīng)力作用下也發(fā)生一些橫向徐變。徐變的泊松比則與瞬時(shí)加載下的泊松比相似。

本書(shū)對(duì)混凝土微觀孔隙的各種測(cè)試技術(shù)、不同混凝土的微觀孔隙特征、不同集料的微觀孔隙特征等進(jìn)行了探討。同時(shí)，根據(jù)孔隙特征的調(diào)控原理，研究了基于微觀孔隙特征的水泥混凝土性能的預(yù)測(cè)和調(diào)節(jié)方法，并在工程中進(jìn)行應(yīng)用。

《水泥混凝土微觀孔隙結(jié)構(gòu)及其作用》可供土木工程、交通運(yùn)輸工程、建筑工程等專(zhuān)業(yè)從事水泥混凝土材料研究、設(shè)計(jì)和施工工作的廣大技術(shù)人員參考使用，也可作為高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的參考書(shū)使用。