混凝土碳化及其對地下結構力學性能的影響研究.pdf

1、混凝土材料是地下結構工程中最主要的建筑材料之一，其性能的優(yōu)劣對地下工程的質量和壽命具有決定性的影響，混凝土的抗碳化能力是衡量混凝土耐久性的重要指標之一。由于地下空間環(huán)境相對封閉，人流相對密集，混凝土碳化較為嚴重，因此有必要對地下工程中混凝土材料與混凝土結構的碳化問題進行研究與論證。眾多學者對混凝土的碳化機理、影響混凝土碳化的因素、預測混凝土碳化深度等方面都有較深入的研究，但是這些研究大多都只停留在混凝土材料本身的層面上，而關于碳化對地下

2、結構的影響研究甚少，在實際生活中，我們更需要的是了解混凝土碳化后對結構力學性能的影響。因此，本論文在碳化試驗的基礎之上進一步研究了碳化作用對地下結構的力學性能影響規(guī)律，具體研究內容如下:
　　 (1)采用室內加速碳化試驗，研究碳化前后混凝土力學參數（包括彈性模量、抗壓強度等）的變化，分析碳化對混凝土力學特性的變化規(guī)律;
　　 (2)利用三維數值顯示儀觀測碳化作用后混凝土的細觀結構，找到混凝土碳化區(qū)、部分碳化區(qū)和未碳化區(qū)的

3、分布規(guī)律;
　　 (3)以試驗為依據，綜合考慮地下結構碳化問題的特殊性，通過ANSYS有限元軟件仿真模擬，探究不同碳化程度隧道襯砌結構的內力和位移的變化規(guī)律，揭示碳化對隧道襯砌結構力學行為的影響，利用研究成果綜合評估地下結構的安全性。
　　 通過研究得出了混凝土碳化深度隨時間變化的規(guī)律，碳化后混凝土抗壓強度、彈性模量的變化規(guī)律;得到了碳化混凝土碳化區(qū)、部分碳化區(qū)和未碳化區(qū)的分布規(guī)律;通過數值計算分析了碳化對隧道襯砌結構力