基于威布尔分布下纳米碳酸钙改性混凝土寿命预测研究

乔宏霞; 杨安; 杨博; 李元可; 杜杭威

doi:10.13204/j.gyjzG21032911

基于威布尔分布下纳米碳酸钙改性混凝土寿命预测研究

doi: 10.13204/j.gyjzG21032911

乔宏霞^1,2,
杨安^1, ,,
杨博¹,
李元可¹,
杜杭威¹

1. 兰州理工大学土木工程学院, 兰州 730050;
2. 兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室, 兰州 730050

基金项目:

国家自然科学基金项目（51868044）。

详细信息

作者简介:
乔宏霞,女,1977年出生,教授,博士生导师。

通讯作者:
杨安,670105083@qq.com。

计量
- 文章访问数: 92
- HTML全文浏览量: 12
- PDF下载量: 1
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2021-03-29
- 网络出版日期: 2022-04-24

Research on Life Prediction of Nano-CaCO₃ Modified Concrete Based on Weibull Distribution

QIAO Hongxia^1,2,
YANG An^{1
, ,},
YANG Bo¹,
LI Yuanke¹,
DU Hangwei¹

1. School of Civil Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;
2. Key Laboratory of Disaster Prevention and Mitigation of Civil Engineering of Gansu Province, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China

摘要

摘要: 为改善西部盐湖地区混凝土耐久性能，延长其服役寿命，通过研究半浸泡式纳米碳酸钙（CaCO₃）改性混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能，定期对试件进行质量损失以及相对动弹性模量的测评，并对其耐久性进行分析；同时采用威布尔（Weibull）函数建立纳米CaCO₃改性混凝土的耐久性退化模型。结果显示：在0~180 d的龄期内，试件的相对质量和相对动弹性模量有明显的增强，在180 d以后，试件耐久性开始逐步退化，其中相对动弹性模量评价参数更为敏感，能够清晰反映出试件的耐久性退化情况；通过Weibull函数建模计算得出概率密度函数和可靠度函数，确定出纳米CaCO₃改性混凝土在硫酸盐境下最长使用寿命可达到693 d左右。
- 混凝土 /
- 纳米CaCO₃ /
- 硫酸盐腐蚀 /
- Weibull函数 /
- 寿命预测
Abstract: In order to solve the durability of concrete in the Salt Lake area of Western and extend its service life, the sulfate resistance of semi-immersed nano-CaCO₃ modified concrete was studied. The quality loss and relative dynamic modulus of elasticity were evaluated regularly, and the durability of the concrete was analyzed; at the same time, the durability degradation model of nano-CaCO₃ modified concrete was established by Weibull function. The results showed that the relative mass and relative dynamic modulus of elasticity of the specimens were obviously enhanced in the age of 0-180 d. After 180 d, the durability of the specimens gradually degenerated, among which the evaluation parameters of relative dynamic modulus of elasticity were more sensitive, which could clearly reflect the durability degradation of the specimens; the probability density function and reliability function were obtained by Weibull function modeling and calculation. The longest service life of nano-CaCO₃ modified concrete could reach 693 d in sulfate environment.
- concrete /
- nano-CaCO₃ /
- sulfate corrosion /
- Weibull function /
- life prediction

HTML全文

参考文献(17)

[1]	余红发,孙伟,鄢良慧,等.混凝土使用寿命预测方法的研究Ⅲ:混凝土使用寿命的影响因素及混凝土寿命评价[J].硅酸盐学报,2002(6):696-701.
[2]	刘赞群,邓德华,DE SCHUTTER G,等."混凝土硫酸盐结晶破坏"微观分析(Ⅰ):水泥净浆[J].硅酸盐学报,2012,40(2):186-193.
[3]	YU H, LI J M, XIN H.Study on corrosion resistant performance of sulfoaluminate cement[J]. Advanced Materials Research, 2013, 710:362-366.
[4]	王宗熙,姚占全,何梁,等.纳米SiO₂对混凝土耐蚀性能和溶蚀寿命的影响[J].建筑材料学报,2021,24(4):766-773.
[5]	王腾蛟,许金余,彭光,等.纳米碳纤维增强混凝土耐久性试验[J].功能材料,2019,50(11):11114-11121.
[6]	苗生龙,周样梅,陈奎宇,等.纳米材料对混凝土性能影响研究进展[J].混凝土与水泥制品,2019(4):20-23.
[7]	王腾蛟,许金余,彭光,等.纳米碳纤维增强混凝土耐久性试验[J].功能材料,2019,50(11):11114-11121.
[8]	李庚英,王中坤.碳纳米管对钢筋混凝土耐氯盐腐蚀性能的影响[J].华中科技大学学报(自然科学版),2018,46(3):103-107.
[9]	孟博旭,许金余,彭光.纳米碳纤维增强混凝土抗冻性能试验[J].复合材料学报,2019,36(10):2458-2468.
[10]	张朝阳,蔡熠,孔祥明,等.纳米C-S-H对水泥水化、硬化浆体孔结构及混凝土强度的影响[J].硅酸盐学报,2019,47(5):585-593.
[11]	苗生龙,李庆涛,孙浩浩,等.高温后纳米CaCO₃混凝土抗压强度试验研究[J].硅酸盐通报,2018,37(9):2883-2887 ,2903.
[12]	黄政宇,祖天钰.纳米CaCO₃对超高性能混凝土性能影响的研究[J].硅酸盐通报,2013,32(6):1103-1109 ,1125.
[13]	周艳华.不同纳米碳酸钙含量对粉煤灰混凝土力学及抗冻性能的影响[J].科学技术与工程,2016,16(28):277-281.
[14]	乔宏霞.混凝土抗硫酸盐腐蚀耐久性的评价方法研究[D].兰州:兰州理工大学,2007.
[15]	乔宏霞,郭向柯,朱彬荣.三参数Weibull分布的多因素作用下混凝土加速寿命试验[J].材料导报,2019,33(4):639-643.
[16]	王鹏辉,乔宏霞,郭向柯,等.基于Weibull分布的镁水泥混凝土中钢筋锈蚀预测[J].材料科学与工程学报,2020,38(6):893-898.
[17]	HONG F, OIAO H X, WANG P H. Predicting the life of BNC-coated reinforced concrete using the Weibull distribution[J]. Emerging Materials Research, 2020, 9(2):1-10.