《應力、侵蝕作用下風積沙混凝土服役壽命預測模型》系統(tǒng)地介紹了風積沙混凝土制備、不同工況下風積沙混凝土劣化進程及風積沙混凝土服役壽命預測模型。全書共分為8章,分別論述了風積沙理化特性、風積沙混凝土拌制技術(shù)要點、不同強度等級風積沙粉體混凝土研制,以及應力、凍融、鹽侵等單一及耦合工況作用下風積沙混凝土劣化損傷機制,并提出風積沙混凝土服役壽命預測模型。
《應力、侵蝕作用下風積沙混凝土服役壽命預測模型》可供從事風沙資源開發(fā)、沙漠化治理、混凝土耐久性能研究等領(lǐng)域的研究人員、工程技術(shù)人員閱讀,也可作為高等學校土木工程、水利工程等專業(yè)學生的參考書。
面對與日俱增的環(huán)境保護、產(chǎn)業(yè)改革及經(jīng)濟發(fā)展的挑戰(zhàn)與壓力,綠色新型環(huán)保類建材的研究開發(fā)已變得刻不容緩。應力、侵蝕作用下風積沙混凝土服役壽命預測模型研究,不僅有利于開發(fā)新型綠色膠凝材料,降低河砂生產(chǎn)及消耗量,節(jié)約資源及能源,而且生產(chǎn)過程中幾乎不排放二氧化碳等廢氣,助力應對氣候變化,履行國際減排承諾。同時,該研究還為解決日益嚴峻的荒漠化問題及沙區(qū)經(jīng)濟發(fā)展提供工程思考,實現(xiàn)生態(tài)發(fā)展由“索取型”到“索取與反哺友好型”轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)沙漠地區(qū)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)發(fā)展由“單向投入型”到“投入與產(chǎn)出互哺型”轉(zhuǎn)變。更重要的是,本研究還為環(huán)境友好型建材的快速發(fā)展與研究提供新的選擇,有力地推動了風沙資源開發(fā)堿激發(fā)膠凝材料工程應用,研究成果的社會、經(jīng)濟及工程意義較為重大,應用前景較為廣闊。
有鑒于此,本書針對目前“綠色新型建材”研發(fā)及推廣過程中所遇到的技術(shù)挑戰(zhàn),如原材料選取、材料特性分析及實際應用等問題依據(jù)“堿激發(fā)改性原理”,從風積沙混凝土研制、風積沙混凝土劣化進程研究及風積沙混凝土服役壽命預測三個大方面出發(fā)進行講述。第1章為緒論,第2~6章為風積沙混凝土制備及劣化進程研究,第7章為風積沙混凝土服役壽命預測研究,第8章為結(jié)論及展望。
本書主要服務于從事土木工程學科、水利工程學科、安全科學與工程等相關(guān)研究領(lǐng)域的學者、工程師、科學技術(shù)人員,也可供新型建筑材料研發(fā)等專業(yè)研究領(lǐng)域的科學研究人員閱讀和參考。
在本書編著過程中,作者參閱了許多相關(guān)論著、論文和研究成果,并采納了其中的一些成果,在此對編著單位和個人致以衷心的謝意。本書出版得到重慶市自然科學基金博士后基金(CSTC2021JCYJ-BSH0230)、重慶市教委科學技術(shù)研究項目(KJQN202001313、KJQN202201311)、重慶文理學院引進人才項目(R2019STM08)、重慶市自然科學基金(CSTC2021JCYJ-MSXM3200)等縱向科研項目學術(shù)專著出版資助。同時,本書特別得到內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學申向東教授、重慶大學丁選明教授等人的悉心指導與建議,特此表示感謝。
“綠色新型建材”研發(fā)技術(shù)發(fā)展迅速,研究內(nèi)容廣泛,書中難免存在不妥之處,懇請讀者批評指正。
李根峰,男,1991年10月生,工學博士,E-mail:20190034@cqwu.edu.cn。2019年畢業(yè)于內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學,并于同年入職重慶文理學院,現(xiàn)為重慶文理學院士木工程學院講師。主持省部級項目4項,參與國家項目2項,主持教育部產(chǎn)學研項目5項,校級教改項目1項,主要從事建筑新材料及混凝土耐久性等方面研究,并以作者發(fā)表SCI/EI等研究論文10余篇。
高波,男,1991年4月生,工學博士,E-mail:eminem1975@163.com。2022年畢業(yè)于內(nèi)蒙古工業(yè)大學,并于同年入職內(nèi)蒙古財經(jīng)大學。主持中國航天六院院管課題3項,參與國家項目1項,主要從事工程管理與工程經(jīng)濟等方面的研究,并以作者發(fā)表SCI/EI等研究論文5篇。
董偉,男,1987年6月生,工學博士,研究生導師,副教授,E-mail:dw617@126.com。2016年畢業(yè)于內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學,并于同年入職內(nèi)蒙古科技大學。主持國家自然科學基金1項,省部級項目4項,橫向課題2項,主要從事建筑新材料研究及應用,發(fā)表科研論文20余篇,其中SCI、EI收錄4篇。
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 混凝土耐久性能研究現(xiàn)狀
1.2.1 混凝土受凍機理研究
1.2.2 混凝土受氯離子侵蝕研究
1.2.3 混凝土自收縮特性研究
1.2.4 混凝土服役壽命預測模型研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容
2 原材料與試驗方法
2.1 原材料
2.1.1 水泥
2.1.2 細骨料
2.1.3 粉煤灰
2.1.4 粗骨料
2.2 試驗方案路線
2.3 配合比設計
2.4 試件制備
2.5 試驗方法
2.5.1 自收縮試驗
2.5.2 施加預應力
2.5.3 凍融循環(huán)試驗
2.5.4 干濕循環(huán)試驗
2.5.5 評價指標
2.6 部分試驗儀器
2.7 本章小結(jié)
3 風積沙混凝土自收縮特性分析
3.1 實驗結(jié)果
3.2 風積沙混凝土的無側(cè)限抗壓強度及劈裂抗拉強度與風積沙摻量的關(guān)系
3.3 風積沙混凝土的收縮變形與風積沙摻量的關(guān)系
3.4 風積沙混凝土的收縮變形與水膠比的關(guān)系
3.5 風積沙混凝土的收縮變形與砂率的關(guān)系
3.6 風積沙混凝土的收縮變形與粉煤灰摻量的關(guān)系
3.7 微觀分析
3.8 數(shù)值模型建立
3.9 本章小結(jié)
4 預應力損傷下風積沙混凝土凍融性能分析
4.1 預制損傷
4.2 損傷度的劃分
4.3 預應力下風積沙混凝土抗凍融性能試驗結(jié)果
4.3.1 質(zhì)量損失率及其分析
4.3.2 相對動彈性模量及其分析
4.4 微觀試驗分析
4.5 本章小結(jié)
5 預應力作用下風積沙混凝土抗氯鹽侵蝕性能分析
5.1 干濕循環(huán)的試樣準備
5.2 試件質(zhì)量變化結(jié)果及分析
5.3 試件相對動彈性模量及分析
5.4 微觀試驗分析
5.5 本章小結(jié)
6 預應力下風積沙混凝土實物損傷形態(tài)驗證分析
6.1 凍融損傷實物形態(tài)驗證分析
6.2 氯鹽侵蝕作用下實物損傷形態(tài)驗證分析
6.3 本章小結(jié)
7 應力、鹽侵等作用下風積沙混凝土服役壽命預測模型研究
7.1 預測模型的建立
7.2 本章小結(jié)
8 結(jié)論與展望
8.1 結(jié)論
8.2 展望
參考文獻