混凝土碳化过程的精细化数值模拟与试验研究

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1、东表乂旁硕±学位论文混凝王碳化过程的精细化数值模巧与试验研究专业名称：±木工程作者姓名；张雨巧导教师：呂清芳ＦｉｎｅＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＥｘｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｏｆＣａｒｂｏｎａｔｉｏｎｐｙｏｆＣｏｎｃｒｅｔｅＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＺｈａｎＹｕ

2、ｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏ拓ｓｓｏｒＬＶｉｎｆａｎＱｇｇＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒｃｈ２０１５东南Ｘ学学位论文独创性黄明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果。，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工

3、作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名；非币日期；东南大学学位论文使用授权汚明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档、，可Ｗ采用影印缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质一致论文的内容相。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括＾文电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。

4、研充生签名：：导师签名日期摘要摘要碳化是导致钢筋混凝±结构服役性能劣化的重要原因，而环境中Ｃ〇２浓度的増大使混凝±的中性化问题越来越受关注。研究碳化对混凝王结构的影巧，对准确预测钢筋泡凝王结构的服役寿命具有十分重要的意义。随着混凝±材料向髙性能方向发展，粉煤灰等矿物惨合料作为混凝±的重要組成部分，广泛应用于工程结构中。遗憾的是，越来越多的试验结果表明，粉煤灰混凝止，特别是大体积粉煤灰混凝王，抗碳化性能相比普通娃酸盐混凝±而言较差。这对粉煤灰混凝止在工程中的应用

5、提出了严峻的考验。本论文Ｗ此为主线，主要研究内容如下：从化学反应动力学的角度出发，根据可碳化物质的质量守恒，维扩散方程为基础，建立了偏微分方程组（ＰＤＥＳ），并通过Ｍａｔｂｂ给出了其数值解，进而模拟了二氧化碳在混凝止中的扩散与反应。基于骨料级配理论和孔隙概率密度画数，首先利用Ｍａｔｂｂ分别完成了混凝王＂＂＂中骨料和孔隙的投放（数值混凝±），然后利用Ａｂａｑｕｓ模拟了二氧化碳在数值混凝±＂中的扩散一，并将模拟结果与维扩散方程的计算结果进行对比。通过粉煤灰泡凝王的快速碳化试验，研究

6、了粉煤灰混凝±碳化深度随粉煤灰渗量一、养护方式的变化规律，提出了种弥补粉煤灰混凝王抗碳化能力不足的方法。关键词：碳化，反应动力学，随机骨料投放，多孔介质扩散，粉煤灰混凝±，加速碳化试验ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＣｏｎｃｒｅｔｅｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎｉｓａｌｗａｓｉｒｅａｒｄｅｄａｓａｎｉｍｏｒｔａｎｔｃａｕｓｅｏｆｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｎｙｇｐｇｖ－ｒｅｈｅＣ〇ｉｎｓｅｒｉｃｅｌｉｆｅｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｎｆｏｒｃｅｄ

7、ｃｏｎｃｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｐ（ＲＣ），２ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｄａｔｔｒａｃｔｓｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｏｎｔｈｅｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎａｃｃｕｒａｔｅｌｙｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｔｈｅｃｏｎｃｒｅ化ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅ．Ｗｉｔｈｔｈ

8、ｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｈ－ｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅ化ｍａｔｅｒｉａｌｓｆｌａｓｈａｎｄｏｔｈｅｍｉｎｅｒａｌａｄｍｉｘｔｕｒｅｓ，ａｓａｎ，ｙｒｍｉｄｉｉｉｌｉｉｌｉｏｒｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅａｒｅｗｅｌｕｓｅｄｎｃｖｅｎｇｎｅｅｒｎｇ．Ｕｎｆｏｒｔｕｎａｔｅｐ，ｙｙ，ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ