资源描述:
《孔隙体积变化对热处理砂浆的传输和孔隙弹性性能的影响》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、孔隙体积变化对热处理砂浆的传输和孔隙弹性性能的影响法国ChenX.-T.法国CaratiniG.法国里尔大学DavyC.A.SkoczylasF法国国家科学研究中心DavyC.A.SkoczylasF法国里尔大学ShaoJ.F.摘要本文对熟化砂浆经过400摄氏度的热循环之后给出实验结果与理论分析(W/C)=0.5(低于氢氧化钙分解的温度范围)。在这样的分解过程,砂浆微观结构有显著影响,其主要的C-S-H凝胶相大量脱水。同样也影响预期的孔隙网络和固体骨架形态。我们的主要目的是评估经过400摄氏度最大热循环微观结构和宏观性能变化之间的关系,。用气体渗透率作为
2、主要评价指标的材料耐久性与传输性能是有内在联系的。力学性能是使用几个孔隙弹性参数进行评估的:排水体积弹性模量Kb,固体基质体积弹性模量Ks和毕奥系数b。一个原型实验也允许评估在静水应力循环下孔隙体积变化。首先,经过60摄氏度初步干燥的完整样品,和经过105、200、300和400摄氏度热循环的完好样品,测定气体渗透率和孔隙率.完整材料和加热到105摄氏度的材料的气体渗透率对限定的压力变化不太敏感,这不利于主要微裂缝、微观结构和形态的变化。相反,孔隙率有明显的增加,经过200、300和400摄氏度加热循环后才能观察到气体渗透率Kgas。加热到200摄氏度及
3、以上气体渗透率Kgas在增加约束时不可逆转地减小。这是由于裂纹闭合和或部分非闭合的孔隙网络崩溃或合。其次,在封闭循环下孔隙弹性性能和气体渗透率是同时测量的。对于热循环温度200摄氏度以上,当渗透率不可逆转地随着约束减小时,割线排水体积弹性模量Kb减小。Kb减少。先前的研究(XTChen,CADavy,FSkoczylas,JFShao,CemConcrRes(39)pp.195-2052009)也表明,对于材料热循环到200摄氏度及以上时固体基质体积弹性模量Ks和毕奥系数b两者都会随着约束而减少,这样的变化被解释为是由于微观裂纹闭合和或闭塞的孔隙率增加。
4、第三,我们用实验验证了我们对孔隙弹性和渗透率发生变化的解释,即在静水载荷下通过测量连通孔隙率的变化。为此,我们开发了一个原型实验,在给定的静水应力条件下,对非闭合孔隙体积进行量化,通过静态注入氩气。对于200摄氏度以上热处理砂浆,显著的不可逆的闭塞孔隙的产生得到了证实。独创性这项研究是与第十三届ICCC会议的下列主题相关的:(1)混凝土耐久性(气体和离子传输过程:渗透、扩散和建模);(2)新浇混凝土和硬化混凝土的性能(微观结构和性能之间的关系)。我们独创性贡献主要在于渗透率和孔隙弹性之间的耦合识别,由于热循环400摄氏度在微观结构的变化关系。我们也提出一
5、个实验方法来验证我们观察到的在微观结构和形态变化的方面的宏观结果的解释。主要贡献我们的主要贡献是与我们研究独创性相联系的,在第十三届ICCC会议文章中的(前一个段落)。更准确地说,我们同时识别热循环400摄氏度后孔隙弹性和气体渗透率的变化.我们释观测到的这些性质的变化是由于孔隙网络的改变。这是利用原型实验参数验证的结论,实验表明在非闭合的孔隙体积明显减小。关键词:热循环,孔隙弹性、气体渗透率、非闭合的孔隙体积、闭塞的孔隙度1-前言水泥基材料广泛应用于土木工程领域。有时,他们可能会受到诸如机械负荷和高温,如在隧道或建筑的火灾事故(超过1000°C),或在放
6、射性废物贮存室(高达80/100°C)。,水泥基材料暴露于高温带来了各种性能变化,例如。它们的孔隙微观结构改变(Rostasyetal。,1980年),水力学和机械性能(etal。,2000年),和他们的微裂纹也广泛报道(Fuetal。,2004)。砂浆和混凝土可能被视为非匀质的两相材料组成的多孔水泥浆与骨料颗粒的组合。当这样一个材料受到高温、化学分解的水泥胶体(Mounanga,2003)和微裂缝(傅etal。,2004年)都会导致固体基质剧大的变化以及影响多孔网络传输特性。例如,对于一个熟化的砂浆(W/C)比值为0.5,在一定温度下直接进行气体渗透率
7、测量(狮子etal。,2005年):在200°C的观察到渗透率有很明显的增加。这是由于灰浆在这个温度下微裂纹发展成为连通的。对于一个加热的水泥净浆(更匀质材料),(Piasta,1984)报道,超过300°C微裂缝的发展显著增加。(陈etal。,1999年)还表明,对于高强度混凝土和正常强度混凝土的微观结构,高温对孔隙晶粒有粗化作用。他们认为粗化效果的原因之一在温度低于强度损失600°C和这个效果也会降低在高温下混凝土相关耐久性的渗透性。这项工作的目的是为了阐述温度(400°C)和围压在模型材料的孔隙弹性和传输特性方面的作用,即一个成熟的(W/C)=0.
8、5灰浆。进行了一个原型实验,这使假说得以证实,一个不可逆的,在第一次加载后部分孔