混凝土碳化深度预测模型的比对与分析

分析混凝土碳化机理和影响因素,总结混凝土碳化深度的多种预测模型,并根据工程实例对碳化模型进行比对和分析.经工程实例验证,得出在一般气候条件下,内陆地区的普通工业建筑采用基于混凝土抗压强度的混凝土碳化深度预测模型,进行预测其碳化深度较为适合.     

基于退化机理的混凝土桥梁耐久性环境区划

系统研究了桥梁耐久性设计的环境作用和区划.首先,从环境作用对混凝土桥梁的影响和导致的混凝土桥梁的耐久性病害出发找出不同区域混凝土桥梁耐久性退化的主要因素;其次,依托国家气象中心的气象资料对混凝土结构耐久性有显著影响的环境指标进行调查分析,获取代表城市的环境数据,对常规环境参数进行了调研;再次,借鉴现有的规范和标准,选择适当的区划参数对混凝土桥梁的工作环境进行了分类;最后,运用桌面地理信息系统软件ArcGIS绘制了全国耐久性环境区划图,得到了对应于不同环境参数的环境区划图表.     

混凝土碳化的随机模型

在分析影响混凝土碳化因素的基础上，依据工程现场实测和实验室试验数据建立了碳化速度系数的概率模型，经检验皆服从正态分布，依此推荐了随机过程模型，为碳化深度的预测提供了一条可靠途径．     

基于灰色建模的再生混凝土碳化深度预测研究

在现有试验研究成果基础上,采用灰色模型,考虑水灰比、水泥用量和矿物掺和料三种因素,对再生混凝土碳化深度建模研究。研究表明灰色模型可以用于再生混凝土碳化深度预测;新陈代谢模型预测准确性最好。制作同条件碳化试件,获取碳化深度实测数据,采用灰色模型预测碳化深度,是一种实用的再生混凝土碳化深度预测方法。     

上海地铁地下连续墙混凝土碳化深度预测模型

为了得到针对地下连续墙的碳化深度预测模型,对现场取制试件进行了快速碳化试验.试件取自建成已10年之久的上海地铁一号线,试验分别在CO2为20%,30%两种质量分数下进行.利用Matlab对试验数据进行回归得到了三种地下连续墙碳化深度预测模型:随时间以及CO2质量分数变化的预测模型;随混凝土抗压强度变化的预测模型;考虑碳化龄期和混凝土抗压强度变化的预测模型.分析表明,所得碳化深度预测模型有其可靠性和实用性.     

弯拉应力下粉煤灰混凝土的多维碳化及寿命预测模型

首先建立了弯拉应力作用下混凝土的多维碳化测试方法,在此基础上系统研究了粉煤灰混凝土在弯拉应力水平分别为0,0.20,0.35,0.50,0.65,0.80作用下多维碳化深度的依时变化规律.探讨了粉煤灰掺量(0%、10%、20%、40%、60%)、粉煤灰种类(Ⅰ级、Ⅱ级)、水胶比(0.3、0.35、0.4)、胶凝材料用量(458,380 kg/m3)、养护龄期(28,90d)五个重要因素对处于弯曲应力状态下的粉煤灰混凝土多维碳化深度的影响规律.另外,还将不同弯拉应力水平(σs)下的碳化实验结果与同条件下无应力状态下的碳化进行了定量比较,发现弯拉应力水平对碳化存在明显的加速作用,为量化该交互作用提出了应力加速因子(Kσs)概念,研究表明Kσs随σs的增加而变大,符合指数函数Kσs=1 k(σs)c.最后,还初步建立了综合考虑应力、碳化维数、养护龄期、粉煤灰种类及掺量、水胶比和胶结材用量等重要影响因素的多因素碳化寿命预测模型.上述研究以期为准确预测实际混凝土结构在真实状态下碳化寿命提供科学依据.     

基于快速碳化试验的混凝土箱梁碳化研究

为研究混凝土箱梁在不同CO₂浓度和反应时间作用下的碳化问题,制作了一组混凝土箱梁模型,将10%、20%两种浓度和14d、28d碳化时间组合出4种工况进行了快速碳化试验研究。结果表明,外角部的反应速率与一维碳化的速率比值约为1.56,略高于理论值;通过比较各工况下的碳化程度得出,当CO₂浓度从10%增大20%时,碳化深度增长倍数约为1.2;反应时间从14d增大到28d时,碳化深度增长倍数约为1.32,表明在快速碳化试验中,时间对碳化深度的影响大于浓度的影响。随着反应时间的增加,各测点碳化系数均有所下降,表明碳化速率随着反应的进行而减小;随着CO₂浓度的升高,碳化系数趋于稳定。     

温湿度条件耦合作用下的混凝土结构碳化数值分析

本文分析了热传导方程和混凝土碳化方程的相似性,借用以有限元方法为基础的大型通用软件ANSYS中的热分析模块,对混凝土的碳化过程进行了数值仿真分析,分析过程中考虑了混凝土所处的温度和湿度等外界环境的影响,使得结果更加符合实际情况。算例分析证实了本文所用方法的有效性和可行性。     

混凝土碳化深度随机时间序列预报模型

抛开多因素回归的研究方法,根据碳化速度系数序列自相关函数和偏相关函数载尾和拖尾的变化规律,对水灰比ｍ（Ｗ）／ｍ（Ｃ）∈「０．４０,０．６５」的混凝土碳化深度采用随机时间序列方法进行分析,确定了碳化深度的ＡＲＩＭＡ（１,１,０）预报模型。经检验,该预后模型精度高、规律性好、应用范围广。     

混凝土结构碳化寿命可靠度分析

探讨混凝土碳化机理及其影响因素,提出结构随机寿命概念.应用随机原理和可靠度理论,对混凝土结构碳化寿命进行耐久性可靠度分析,进而提出适合计算的碳化寿命预测方法.在取得现场实测有关数据后,考虑实际可靠度指标和耐久性失效多重标准,利用锈蚀开裂计算公式,对结构构件进行碳化可靠度分析,预测其剩余碳化寿命,可由定性分析和评估结构可靠性,升级为定量预测其剩余寿命.对混凝土结构耐久性失效准则的合理选择,是进行耐久性评估与寿命预测的重要前提,并不存在一个规定不变的耐久性评估准则.以碳化程度为基础的耐久性失效准则,对于重要结构及其构件是适宜和可靠的.     

混凝土的碳化分析

本文结合国内外其他学者的研究成果,分析了大气环境中CO_2等物质使混凝土发生碳化的作用机理及影响混凝土碳化的主要因素,并提出了防止发生混凝土碳化的技术措施。     

基于混凝土损伤的碳化深度预测模型的设想

阐述了混凝土碳化的机理和影响混凝土碳化的因素,对几种碳化深度预测模型进行了评述.提出了应用损伤力学建立混凝土碳化深度预测模型的设想.论述了利用损伤力学进行混凝土碳化分析的合理性和解决问题的途径.     

不同纤维混凝土碳化试验研究

本文简要介绍了混凝土碳化机理,测定了掺聚丙烯纤维、玻璃纤维、钢纤维混凝土的碳化性能,分析了纤维改善混凝土碳化性能的机理,并结合纤维间距理论探讨纤维种类对混凝土碳化性能的影响。     

粉煤灰混凝土碳化试验研究

随着环境的恶化,空气中的CO_2浓度越来越高,混凝土碳化现象越来越严重,导致混凝土耐久性不断下降,造成巨大的经济损失。通过快速碳化试验,研究了水胶比、水泥用量和粉煤灰掺量这三个指标对粉煤灰混凝土碳化深度的影响,并采用灰关联法分析了三个因素对碳化深度的影响程度。结果表明:随着水胶比和粉煤灰掺量的增大,碳化深度增大;一般情况下,水泥用量越多,碳化深度越小;在混凝土碳化过程中,粉煤灰掺量对碳化深度的影响最大。     

细观层面的混凝土碳化过程数值模拟

为在细观层面上研究混凝土碳化问题,首先建立了基于积累分布函数的三维球形骨料生成方法,分析了随机性对模拟结果的影响,对骨料最大粒径、最小粒径和体积分数的选取原则进行了讨论.建立了简化的混凝土碳化数值模型,分析了骨料对宏观层面混凝土碳化行为的影响.结果表明,骨料的稀释效应和扭曲效应将降低混凝土的碳化深度;骨料在水泥浆中的非均匀分布将导致宏观上混凝土碳化深度的非均匀性.     

泵送混凝土的碳化试验研究

通过实验室试验和实际工程中应用,找出了泵送混凝土碳化的影响因素,确定了施工抑制措施,总结出了不同龄期泵送混凝土的合理碳化深度值,对保证泵送混凝土的耐久性和建筑物的合理使用寿命有长远的经济效益和社会效益。     

基于扩散路径映射的混凝土碳化细观模拟方法

对碳化作用细观求解方法进行梳理改进,利用传输和反应过程状态变化的路径依赖特点,规避了传统方法大规模矩阵求解,提出了基于扩散路径映射的碳化细观模拟方法。方法基于Dijkstra路径算法对界面层影响进行修正,建立水泥浆体扩散路径算法,得到环境表面到水泥浆体的最短路径网络;通过水泥浆体代理模型,模拟水化反应、碳化反应以及材料孔隙率变化的耦合碳化过程,得到关键指标（氢氧化钙浓度）沿扩散路径的时变分布;最终依据相同的扩散路径长度进行结果映射,实现碳化作用中关键物质浓度随时间空间分布的高效精准预测。通过材料试验对比校验,扩散路径映射方法模拟结果能够准确反应混凝土碳化深度范围;与传统偏微分求解方法对比,扩散路径映射方法能够在细观尺度精准模拟关键物质空间分布情况,且求解效率提升20倍以上,存储空间需求降低为偏微分求解的2%以内。     

基于BP网络的混凝土碳化研究

运用改进的BP算法,建立了3 5 1(输入层为3个神经元,隐含层为5个神经元,输出层为1个神经元)混凝土碳化深度BP网络计算模型·计算模型以水灰比、单位水泥用量及砂率为输入,以碳化深度为输出,计算结果与试验结果符合较好·同时,运用改进的BP算法,建立了3 5 1(输入层为3个神经元,隐含层为5个神经元,输出层为1个神经元)混凝土碳化深度BP网络预测模型·预测模型以水灰比、单位水泥用量及混凝土暴露时间为输入,预测模型之一以暴露20年的混凝土碳化深度为输出,预测模型之二以暴露30年的混凝土碳化深度为输出,预测结果均较为理想·     

混凝土碳化深度的灰色预测

提出了混凝土碳化深度的灰色GM（1，N）建模方法，并通过例子说明该方法的可行性，该方法可建立混凝土碳化深度与各影响因素间的关系，为混凝土耐久性设计打下基础。     

混凝土的碳化分析与研究

混凝土碳化是影响建筑物寿命的重要因素之一,影响碳化的因素多种多样,本文从多方面分析研究混凝土碳化的因素,并提出混凝土碳化的防治措施。