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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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静水压下混凝土初期渗水深度的力学分析
Mechanical Analysis on Initial Seepage Depth of Concrete under Hydrostatic Pressure
2017年第2期
渗流原理;弹性理论;渗水深度;渗水时间
Percolation principle; Elastic mechanics theory; Seepage depth; Seepage time
2017年第2期
1000-4637(2017)02-09-04
长江学者和创新团队发展计划资助(IRT_15R29);国家自然科学基金资助项目(51268032)
马 莉1,李 盛2,3,王起才2,3,郭玉柱2,3,于本田2,3,宁贵霞2,3
1.兰州工业学院 土木工程学院,730050;2.兰州交通大学 道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室,730070;3.兰州交通大学 甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室,730070

马 莉1,李 盛2,3,王起才2,3,郭玉柱2,3,于本田2,3,宁贵霞2,3

马莉,李盛,王起才,等.静水压下混凝土初期渗水深度的力学分析[J].混凝土与水泥制品,2017(2):9-12.

MA L,LI S,WANG Q C,et al.Mechanical Analysis on Initial Seepage Depth of Concrete under Hydrostatic Pressure[J].China Concrete and Cement Products,2017(2):9-12.

浏览量:
1000
摘 要:基于流体渗流原理,利用弹性力学理论,对以水压力为主要驱动力的孔隙初期渗水进行了力学计算分析,把孔隙形状假定为圆柱形孔隙,考虑渗水对孔隙内部空气压缩的影响,推导出了渗水深度计算公式。依据此理论计算方法,对影响渗透深度的孔隙半径、长度、渗水时间、温度、外界压力等参数进行了敏感性分析。结果表明,渗水深度随水压力的增大逐渐趋于稳定,当水压超过混凝土抗渗规范规定的1.2MPa后,渗水深度变化不明显,基本可以忽略;水的温度对渗水深度影响不明显,这与规范基本吻合。孔隙半径决定渗水速率,孔隙长度决定总的渗水深度;随着渗水时间的推移,渗水深度逐渐增大,并最终趋于稳定,且孔径越小,达到稳定所需要的时间越长。Abstract:Basedonthefluidpercolationprincipleandtheelasticmechanicstheory,themechanicalcalculationofporeinitialseepageunderthewaterpressureasthemainpoweriscarriedout.Theporeconfigurationassumesascylindrical,consideringtheinfluenceofseepagefortheaircompressedinthepore,thecalculationformulaofseepagedepthisderived.Accordingtothetheoreticcalculationmethod,thesensitivityanalysisisperformedtostudytheparameterssuchasporeradius,length,time,temperatureandambientpressurewhichaffecttheseepagedepth.Theresultsshowthattheseepagedepthisgraduallystabilizedwiththeincreaseofwaterpressure.Whenthewaterpressuremorethan1.2MPawhichistheresistancepermeabilityspecificationprovided,theseepagedepthchangeisnotobviousandcanbeignored.Theeffectofwatertemperatureisnotobviousforseepagedepth,itbasicallyagreeswellwiththestandard.Theseepagerateisdeterminedbytheporeradius,thetotalseepagedepthdeterminestheporelength.Withthepassageoftheseepagetime,seepagedepthincreasesgraduallyandfinallytendstobestable,thesmallertheporediameter,thelongerthetimerequiredtoachievingstability.
英文名 : Mechanical Analysis on Initial Seepage Depth of Concrete under Hydrostatic Pressure
刊期 : 2017年第2期
关键词 : 渗流原理;弹性理论;渗水深度;渗水时间
Key words : Percolation principle; Elastic mechanics theory; Seepage depth; Seepage time
刊期 : 2017年第2期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2017)02-09-04
基金项目 : 长江学者和创新团队发展计划资助(IRT_15R29);国家自然科学基金资助项目(51268032)
作者 : 马 莉1,李 盛2,3,王起才2,3,郭玉柱2,3,于本田2,3,宁贵霞2,3
单位 : 1.兰州工业学院 土木工程学院,730050;2.兰州交通大学 道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室,730070;3.兰州交通大学 甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室,730070

马 莉1,李 盛2,3,王起才2,3,郭玉柱2,3,于本田2,3,宁贵霞2,3

马莉,李盛,王起才,等.静水压下混凝土初期渗水深度的力学分析[J].混凝土与水泥制品,2017(2):9-12.

MA L,LI S,WANG Q C,et al.Mechanical Analysis on Initial Seepage Depth of Concrete under Hydrostatic Pressure[J].China Concrete and Cement Products,2017(2):9-12.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘  要:基于流体渗流原理,利用弹性力学理论,对以水压力为主要驱动力的孔隙初期渗水进行了力学计算分析,把孔隙形状假定为圆柱形孔隙,考虑渗水对孔隙内部空气压缩的影响,推导出了渗水深度计算公式。依据此理论计算方法,对影响渗透深度的孔隙半径、长度、渗水时间、温度、外界压力等参数进行了敏感性分析。结果表明,渗水深度随水压力的增大逐渐趋于稳定,当水压超过混凝土抗渗规范规定的1.2MPa后,渗水深度变化不明显,基本可以忽略;水的温度对渗水深度影响不明显,这与规范基本吻合。孔隙半径决定渗水速率,孔隙长度决定总的渗水深度;随着渗水时间的推移,渗水深度逐渐增大,并最终趋于稳定,且孔径越小,达到稳定所需要的时间越长。

Abstract:Based on the fluid percolation principle and the elastic mechanics theory, the mechanical calculation of pore initial seepage under the water pressure as the main power is carried out. The pore configuration assumes as cylindrical, considering the influence of seepage for the air compressed in the pore, the calculation formula of seepage depth is derived. According to the theoretic calculation method, the sensitivity analysis is performed to study the parameters such as pore radius, length, time, temperature and ambient pressure which affect the seepage depth. The results show that the seepage depth is gradually stabilized with the increase of water pressure. When the water pressure more than 1.2MPa which is the resistance permeability specification provided, the seepage depth change is not obvious and can be ignored. The effect of water temperature is not obvious for seepage depth, it basically agrees well with the standard. The seepage rate is determined by the pore radius, the total seepage depth determines the pore length. With the passage of the seepage time, seepage depth increases gradually and finally tends to be stable, the smaller the pore diameter, the longer the time required to achieving stability.

关键词:
渗流原理;弹性理论;渗水深度;渗水时间
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(1)推导的孔隙初期渗水深度计算公式,以水压为主要驱动力,渗水过程中孔隙内部空气压缩引起的内压增大、毛细孔阻力为主要阻力。
(2)当外界压力超过1.2MPa后,渗水深度随水压的变化基本可以忽略,且渗水水温对渗水深度无影响,这与GB/T 50082—2009中渗水最大水压采用1.2MPa及无渗水温度限制相吻合。
(3)初期渗水深度与孔隙总长度呈一次线性关系;200nm以下孔径渗水深度敏感性高,且孔径越小,渗水深度越小。因此,为了提高抗渗性,应采取措施减小混凝土中孔隙平均孔径及隔断连通的长孔隙。
(4)渗水深度随着渗水时间的推移逐渐增大,且孔径越小,达到同一渗水深度所需要的时间越长,当孔径为50nm、渗水时间8h后,渗水深度仍有8%的增长率。
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马莉,李盛,王起才,.静水压下混凝土初期渗水深度的力学分析[J].混凝土与水泥制品,2017(2):9-12.

MA L,LI S,WANG Q C,et al.Mechanical Analysis on Initial Seepage Depth of Concrete under Hydrostatic Pressure[J].China Concrete and Cement Products,2017(2):9-12.

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