納米偏高嶺土水泥基材料物理力學(xué)性能及耐久性研究.pdf

1、惡劣環(huán)境下服役的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受到服役環(huán)境中有害介質(zhì)的侵蝕作用，造成混凝土性能劣化、鋼筋銹蝕、鋼筋與混凝土之間粘結(jié)退化，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性降低而提前發(fā)生破壞。目前，由于腐蝕造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性退化已成為當(dāng)今土木工程界面臨的一大工程難題，倍受關(guān)注。混凝土結(jié)構(gòu)的破壞緣于混凝土構(gòu)件的破壞，混凝土構(gòu)件的破壞緣于材料的破壞。因此，新型高耐久性混凝土是提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的根本，相關(guān)研究亟待開(kāi)展。
　　本文在充分了解國(guó)內(nèi)外有關(guān)鋼

2、筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及納米材料在土木工程領(lǐng)域應(yīng)用研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，在國(guó)家自然科學(xué)基金(51178069)、新世紀(jì)優(yōu)秀人才基金(NCET-11-0860)的共同資助下，著眼于利用納米偏高嶺土改善水泥基材料的物理力學(xué)性能及耐久性，對(duì)納米偏高嶺土水泥基材料物理力學(xué)性能、抗侵蝕性能、導(dǎo)電性及與鋼筋之間粘結(jié)性能等方面展開(kāi)了詳細(xì)的試驗(yàn)研究，并從微觀、細(xì)觀、宏觀等多尺度揭示了納米偏高嶺土對(duì)水泥基材料的改性機(jī)理。主要研究工作包括:
　　1.納米偏高

3、嶺土在水泥基材料中的分散性研究。通過(guò)納米偏高嶺土水泥漿體微觀相貌及孔結(jié)構(gòu)分析，揭示分散方式及分散時(shí)間對(duì)納米偏高嶺土顆粒在水泥基體中分散性的影響，提出納米偏高嶺土在水泥基材料中優(yōu)化分散制備過(guò)程。
　　2.納米偏高嶺土對(duì)水泥水化作用的改性機(jī)理研究。通過(guò)差示掃描量熱析及X射線衍射分析，討論納米偏高嶺土對(duì)水泥水化程度、水化硅酸鈣凝膠及Ca(OH)2等水化產(chǎn)物的影響規(guī)律;從微觀層次分析納米偏高嶺土對(duì)水泥漿體微觀相貌的改善作用。
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4、.納米偏高嶺土水泥基材料物理力學(xué)性能研究。研究納米偏高嶺土對(duì)早齡期水泥漿體抗折、抗壓強(qiáng)度及干燥收縮性能的影響;揭示納米偏高嶺土對(duì)水泥漿體早齡期物理力學(xué)性能的改善作用。
　　4.惡劣環(huán)境下納米偏高嶺土水泥基材料耐久性研究。研究實(shí)驗(yàn)室模擬氯鹽、酸雨及凍融環(huán)境水泥基材料物理力學(xué)性能（外觀、質(zhì)量、相對(duì)動(dòng)彈模量、孔結(jié)構(gòu)、抗壓強(qiáng)度、滲透性及電阻率）劣化規(guī)律;從微、細(xì)觀尺度分析納米偏高嶺土對(duì)水泥基材料耐久性的改性機(jī)理;建立凍融作用下納米偏高嶺土

5、混凝細(xì)觀統(tǒng)計(jì)損傷本構(gòu)模型;提基于電阻率的納米偏高嶺土混凝土劣化評(píng)價(jià)方法。
　　5.納米偏高嶺土對(duì)混凝土與鋼筋之間粘結(jié)性能的改性研究。探討納米偏高嶺土混凝土對(duì)內(nèi)部鋼筋銹蝕的延遲效應(yīng);揭示鋼筋與納米偏高嶺土混凝土、銹蝕鋼筋納米偏高嶺土混凝土間粘結(jié)-滑移關(guān)系，獲得粘結(jié)特征值（粘結(jié)強(qiáng)度、滑移量、粘結(jié)剛度），提出納米偏高嶺土鋼筋混凝土粘結(jié)強(qiáng)度修正模型;建立鋼筋與納米偏高嶺土混凝土粘結(jié)-滑移關(guān)系。
　　6.提出一種基于Copula函數(shù)的