钱塘江感潮河口地区水工混凝土氯盐侵蚀特征

钱塘江河口是强感潮地区,其自然侵蚀环境不同于海洋环境。在钱塘江感潮环境下,水工混凝土受含盐潮水的作用,形成了特定的侵蚀环境。根据调查与测试的结论,分析了一座水闸的闸墩、闸门和底板等典型混凝土构件的氯离子侵蚀情况,研究了自然环境下水工混凝土受氯盐侵蚀的特征,研究的结论为该环境下水工混凝土耐久性评价提供了一定的依据。     

既有水工混凝土氯离子扩散系数的时变模型

处于自然含氯环境下的水工混凝土,承受荷载和氯盐侵蚀等多种因素的作用.根据钱塘江河口地区的两座既有水闸的闸墩混凝土中氯离子浓度的检测结果,分析了实际水工混凝土在自然环境下的氯离子侵蚀规律,得出使用30 a的水工混凝土中氯离子最高浓度在距离表面约2 cm处;通过模拟既有水工混凝土并测试氯离子扩散系数,证实了氯离子扩散系数随时间减小的规律;基于既有水工混凝土的测试、模拟和Fick第二定律,建立了包括时间、空间和温度影响因素的既有水工混凝土氯离子扩散系数时变模型.     

水工混凝土氯离子侵蚀模拟的相似性研究

以典型海洋环境下温州市瓯江口一座既有水闸为背景，分析了处于潮差区的闸墩混凝土氯离子侵蚀参数,将其与室内模拟加速试验结果相比较，研究在人工气候环境下水工混凝土氯离子侵蚀参数的相似性。根据测定的混凝土不同深度处自由氯离子浓度，分析了既有闸墩混凝土的对流区厚度、氯离子浓度峰值，计算了混凝土的氯离子扩散系数；对比分析了人工气候环境与模拟环境中主要参数的相似性。分析结果表明，人工气候环境侵蚀试验中,氯离子对流区厚度和混凝土扩散系数等重要参数与自然环境下的侵蚀有相似规律。      

水工混凝土氯离子扩散系数初期衰减规律研究

在钱塘江自然感潮氯盐环境条件下,通过现场侵蚀试验,测得受侵蚀120,240,360,480 d和600 d后水工混凝土梁中的自由氯离子浓度。分析结果表明,随着侵蚀时间的推移,混凝土中自由氯离子浓度也相应增加;基于Fick第二定律拟合计算了氯离子扩散系数,计算结果显示,氯离子扩散系数随侵蚀时间推移而减小,且初期衰减较快其后趋于平稳,其衰减规律可用指数函数来表征。     

火成岩纤维掺量对水工混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响

根据暴露在强感潮环境下6根RC梁的水工混凝土实验,测定了不同深度处的自由氯离子浓度,并依据Fick第二定律计算了火成岩纤维水工混凝土的氯离子扩散系数,分析了火成岩纤维掺量对水工混凝土抗氯离子性能的影响。结果表明,暴露时间为1 140 d的水工混凝土均存在明显的氯离子对流区,其对流区厚度为4~8 mm。在水工混凝土中掺入火成岩纤维,可降低氯离子扩散性能,提高水工混凝土的抗氯离子侵蚀能力。在一定范围内,火成岩纤维的掺量越大,提高效果越明显。     

环境因素对混凝土氯离子侵蚀对流区的影响研究

以人工气候环境和感潮河口自然环境下的混凝土试件为研究对象,通过试验检测,研究了不同环境条件下水灰比和腐蚀时间对混凝土中对流区深度的影响。试验结果表明,人工气候环境和感潮河口自然环境下,水灰比对对流区深度的影响并不明显,延长腐蚀时间会适当增加对流区的深度。     

钱塘江河口环境下混凝土结构碳化耐久性研究

根据钱塘江海塘上两个已运行多年的水闸构件混凝土实测碳化深度,利用数理统计理论和Bayesian方法,对实际水闸结构的混凝土碳化速度系数进行了分析,得出其碳化速度系数的预测模型;按照结构可靠度理论,分析了钱塘江河口环境下基于碳化速度的水工混凝土耐久性,并提出了提高河口侵蚀环境下水工混凝土碳化耐久性的工程措施.     

大掺量磨细矿渣水工高性能混凝土在三洋港挡潮闸枢纽中的应用

本文介绍了大掺量磨细矿渣水工高性能混凝土在三洋港挡潮闸枢纽中的应用情况,指出水工高性能混凝土具有良好的抗硫酸盐、抗氯离子侵蚀能力和防碳化性能,能提高混凝土结构的耐久性,具有较好的技术经济优势,不仅可用于沿海水利工程,也可在内陆水利工程中加以推广应用.     

盐环定扬黄工程水工建筑物侵蚀破坏因素分析及应对措施

本文以盐环定扬黄工程中遭侵蚀破坏的泵站、输水干渠、输水渡槽及井柱基桩等水工建筑物为研究对象,从冻融循环、混凝土结构破坏及水中硫酸根离子和氯离子化学侵蚀等角度,分析了干湿交替条件下水工建筑物侵蚀破坏因素,并结合实践经验,根据侵蚀破坏程度提出防治措施,为更有效的防治水工建筑物侵蚀破坏提供借鉴。     

人工气候环境下水工混凝土钢筋初始锈蚀时间预测

根据人工气候环境下的混凝土侵蚀试验测得的混凝土中氯离子质量分数,分别研究了腐蚀24 d,40 d,80 d,120 d和160 d后混凝土的氯离子扩散参数,基于Fick第二定律和Monte-Carlo法模拟了混凝土中钢筋的初始锈蚀时间。结果表明,在人工气候环境下混凝土保护层有效厚度对水工混凝土钢筋初始锈蚀时间的影响较大。     

碳化—干湿循环作用下风积沙混凝土氯离子传输试验研究

我国西北地区有大量盐湖分布,加之冬季除冰盐的使用,使这种环境下混凝土工程的气液交换区经常受到干湿循环和碳化的双重作用,这部分混凝土比一般环境下的混凝土更容易发生钢筋锈蚀。进行了风积沙混凝土在干湿循环和碳化作用下氯离子侵蚀试验研究,通过分析自由氯离子含量和分布规律、氯离子扩散系数以及时间依赖性与碳化时间的关系,深入研究了风积沙混凝土在碳化和干湿循环作用下氯离子的传输规律。结果表明：碳化作用阻碍了氯离子向内部的迁移速度,且碳化时间越长氯离子扩散系数越小,对混凝土抗氯离子侵蚀起到了积极作用;干湿循环作用前期加速了氯离子侵入,中后期由于形成的盐结晶填充了孔隙,增大了混凝土的密实度,阻碍了氯离子继续向内侵蚀,但结晶应力产生的裂缝却使表层氯离子含量增加。     

氯盐侵蚀环境下水工混凝土结构耐久性分析

该文根据某围海工程钢筋混凝土排涝闸的过早劣化致耐久性失效的调查,对照国内外有关耐久性混凝土规范和研究成果,探讨氯盐侵蚀环境下钢筋锈蚀机理和氯离子在混凝土中的侵入规律,提高对水工混凝土结构耐久性的重视。     

圆柱体混凝土构件中氯离子扩散的解析研究

为了研究水运工程和海洋工程中圆柱体混凝土构件的氯离子扩散过程及耐久性服役寿命,通过二维氯离子扩散控制方程的坐标变换,建立了圆柱体混凝土构件中氯离子扩散的极坐标控制方程,使用变量分离法和贝塞尔函数的简化公式,推导并建立了圆形截面混凝土构件中氯离子扩散的解析方法,据此分析了不同半径圆柱构件中氯离子浓度的变化规律,通过宏观扩散过程分析以及与有限元方法计算结果的比较,验证了本文方法的正确性;通过与矩形截面混凝土构件中氯离子二维扩散及浓度分布的对比,可知在相同条件下,选择圆形截面代替矩形截面构件可有效提高混凝土结构的抗氯离子侵蚀性能,提高结构耐久性.     

大双掺混凝土耐久性研究

针对水工混凝土广泛存在的碱集料反应和有害介质侵蚀问题及华北地区非活性混凝土集料匮乏、开采困难、沿海地区地下水中硫酸盐、氯离子侵蚀较严重等问题,选用南水北调工程为切入点,开展了大双掺混凝土耐久性研究,并对在华北地区的应用前景进行了分析。通过研究,大双掺混凝土具有较强的抑制碱集料反应能力和较好的抵抗硫酸盐、氯离子侵蚀能力。明显提高了混凝土的耐久性,降低了工程造价,减少了水泥用量。在华北地区有较广阔的应用前景,具有很好的经济效益和环境效益。     

盐冻作用下风积沙混凝土中氯离子扩散研究

为研究氯盐冻融循环作用下风积沙掺量对混凝土氯离子扩散的影响,试验制备了不同风积沙掺量(质量替代率为0%、25%、50%、75%、100%)的混凝土。通过化学分析法测定盐冻环境下不同风积沙掺量混凝土中自由氯离子浓度和总氯离子浓度,计算了风积沙混凝土相对氯离子结合系数和氯离子扩散系数。结果表明:自由氯离子浓度随风积沙掺量的增大先减小后增大,随冻融循环次数的增加而逐渐增加,风积沙混凝土的结合性能均表现出良好的Langumir非线性吸附,且与冻融循环次数没有直接关系;当风积沙掺量为25%时,相对氯离子结合系数最小,在相同的冻融循环次数下氯离子扩散系数达到最低值;冻融循环作用对大掺量风积沙混凝土氯离子扩散速率的影响较小,风积沙掺量100%的试验组氯离子扩散系数随冻融循环次数的增加而降低,表现出良好的抗氯离子侵蚀能力。由此可见,适量的风积沙掺入能够抵挡氯离子入侵,大量风积沙的掺入提高了混凝土在氯盐侵蚀下的抗冻性能。     

潮汐河口水闸对河口淤积影响的试验研究

在潮汐作用下河口地区具有挡潮功能的节制闸闸下泥沙淤积现象十分普遍,泥沙淤积严重影响了其行洪排涝能力,危害极大.笔者结合上海苏州河河口水闸工程整体水工模型试验,研究了以防暴潮为目的的潮汐河口水闸不同闸口宽度和底槛高程对河口淤积的影响规律,为河口水闸设计提供参考依据.研究表明,水闸全开时,河口淤积主要与水闸宽度及底槛高程有关,而闸门全关时,河口淤积主要受涨退潮主流位置的影响.     

感潮地区治涝工程海洋水文分析研究

根据钱塘江河口现有的海洋水文资料和研究成果,结合研究区域内设置的临时潮位站等观测资料,利用相关分析等水文研究方法,研究了慈溪杭州湾潮汐的特性,重点对慈溪感潮地区治涝工程水利计算中设计高、低潮水位进行了分析研究,这是感潮地段治涝工程水利计算的下边界条件.     

硅烷浸渍剂在寒区挡潮闸防护中的试验与应用研究

处于寒区沿海地区的挡潮闸,氯盐侵蚀和冻融循环作用是使其耐久性降低进而破坏失效的主要环境因素。辽宁东港挡潮闸重建项目,采用硅烷浸渍剂作为主要混凝土构件的防护材料,本文通过混凝土试块的抗渗、抗冻性能对比试验,以及现场示范应用,验证了该材料在寒区水工建筑物防护工程中的优越性和可靠性,为工程设计及使用提供了有益的参考。     

预估海港工程混凝土氯离子浓度分布新方法

基于F ick第二定律和有限差分原理,提出了预估海港工程混凝土氯离子浓度分布的新方法.该方法考虑了混凝土对氯离子固化的线性关系、混凝土边界氯离子浓度具有累积变化,以及制备混凝土的水泥品种、配合比和氯离子侵蚀时间、环境湿度、作用荷载对氯离子扩散系数的影响.     

严寒沿海地区水工混凝土冻融-干湿循环作用下抗氯离子侵蚀性能试验研究

文章根据北方沿海地区自然环境中混凝土的服役状态,设计了一种冻融循环和干湿循环耦合作用下的试验方法,研究了基准混凝土、轻烧氧化镁混凝土、聚丙烯纤维混凝土、及同时掺轻烧氧化镁和聚丙烯纤维混凝土4种混凝土在冻融-干湿循环交替耦合作用下的抗氯离子侵蚀性能。对沿海严寒地区混凝土结构耐久性设计具有一定参考意义。