基于多元非线性分析的粉煤灰混凝土碳化模型研究

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1、2017年第3期(总第329期)Number3in2017(TotalNo．329)混凝土Concrete原材料及辅助物料MATERjALANDADMINICLEdoi：10．3969巧．issn．1002—3550．2017．03．018基于多元非线性分析的粉煤灰混凝土碳化模型研究赵永兴。杜应吉，刘方琼，陈庆亚(西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨陵712100)摘要：随着粉煤灰混凝土技术的不断推广，对粉煤灰混凝土耐久性的研究也在不断的深入。为了研究粉煤灰混凝土自然碳化与快速碳化之间的数学关系，基于混凝土碳化试验

2、，对影响粉煤灰混凝土碳化的主要因素水灰比、混凝土抗压强度、粉煤灰掺量、CO：浓度、温度、湿度和碳化时间进行了多元非线性分析，分别建立了粉煤灰混凝土快速碳化条件下和自然碳化条件下的多元非线性模型，并对模型准确性进行了检验。根据所建碳化模型，建立了在粉煤灰掺量和水灰比相同的条件下，混凝土自然碳化与快速碳化之间关于碳化时间的数学模型。研究结果和方法可对混凝土碳化预测提供借鉴。关键词：碳化模型；粉煤灰混凝土；多元非线性；自然碳化；快速碳化中图分类号：TU528．041文献标志码：A文章编号：1002—3550(2017)03—0

3、074—04StudyoncarbonationmodelforflyashconcretebasedonmultivariatenonlinearanalysisZHAOYongxing，DUYingji，LIUFangqiong，CHENQingya(CollegeofWaterResourceandArchitecturalEngineering，NorthwestA&FUniversity，Yangling712100，China)Abstract：WiththefiLrtherpromotionofflyash

4、concretetechnology。thestudyonthedurabilityofflyashconcretehasbeendeeply．Inordertostudythemathematicalrelationshipofflyashconcretebetweenthenaturalcarbonizationandtherapidcarbonization．ThisarticleiSbasedoncarbonizationexperiments，dosomeanalysisbyusingthemethodofmu

5、ltivariatenonlinearanalysisbasingonthemaininfluenc—ingfactorsofconcretecarbonationlikewatercementratio，concretestrength，dosageofnyash，C02concentration，temperature，humidityandcarbonizationtimes．establishedamodelofflyashconcretewithfastcarbonizationconditionsandamo

6、delwithnaturalcondidons．anddothetestofaccuracy．Accordingtothemodels，setupamathematicalmodelabouttimesbetweenthenaturalcarbonizationandtherapidcarbonizationwiththesameconditionsofwatercementratioanddosageofflyash．TheresultsofthisarticleresearchCanprovidereferencef

7、orconcretecarbonationprediction．Keywords：carbonationmodel；flyashconcrete；multivariatenonlinear；naturalcarbonization；rapidcarbonization0引言随着粉煤灰取代水泥技术的逐渐成熟，粉煤灰混凝土的应用得到推广，对粉煤灰混凝土耐久性的研究也在不断的深入，混凝土碳化研究就是其中的一个重要研究内容。混凝土碳化是指空气中的酸性气体CO：和水蒸气与混凝土成分中的碱性物质发生反应，使得混凝土的碱度下降，生成中

8、性化物质的过程，即混凝土的中性化反应【l】。碳化反应使得混凝土内部碱陛降低，混凝土结构内部的钢筋表面的氧化膜遭到破坏，进而引起钢筋锈蚀回。根据国内学者研究，钢筋在锈蚀情况下的膨胀体积约为原体积的2~4倍，最大的可达6～7倍【3】。因钢筋锈蚀产生的锈涨力将导致混凝土沿钢筋长度方向发生纵向裂缝，并使保护层剥落，继而使得构