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作者:李彤;王庆贺;张逸超;
单位:沈阳建筑大学土木工程学院;
摘要:我国严寒与寒冷地区分布广泛,该类区域的混凝土结构长期处于冻融循环作用下,易发生损伤,显著缩短服役寿命。相变材料凭借吸、放热特性,可有效调控混凝土内部的温度场与应力场。基于此,本文首先建立了考虑不同相变材料掺量和再生骨料取代率的相变混凝土细观有限元模型,并通过CT扫描试验验证了模型的准确性;在此基础上,采用有限元数值模拟方法,分析了冻融循环过程中相变混凝土的温度响应及热力场演变规律。结果表明:相变材料能够有效抑制外部温度向混凝土内部的传递速率,缓解因再生骨料取代率提高所引起的温度波动;同时,相变材料的掺入显著降低了混凝土内部的平均热应力与最大主应力差。当相变材料掺量由0%增加到8%(质量分数)时,混凝土的平均热应力降低12.6%,骨料-砂浆界面过渡区最大主应力差平均值下降47.0%。相变材料通过潜热效应缓冲温度变形,有效缓解应力集中现象,从而提升混凝土抗冻性能。
关键词:相变混凝土;;再生骨料;;冻融循环;;热力场;;抗冻性能
基金资助:辽宁省应用基础研究计划(2022JH2/101300130)