复杂环境下混凝土改性问题研究

研究的目的是以粉煤灰、矿渣、硅藻土和沸石作为矿物掺合料,通过设计矿物掺合料种类和掺量对混凝土改性的正交试验,研究在氯盐、硫酸盐和冻融复杂环境下掺活性矿物掺合料混凝土的耐久性,找到在氯盐、硫酸盐和冻融复杂环境下改善混凝土耐久性的途径.     

海水环境混凝土工程耐久性设计

海水环境下混凝土工程耐久性损失严重。分析海工混凝土受到的侵蚀机理,研究硫酸盐对混凝土的侵蚀机理;分析氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理。根据海工混凝土的环境区域,从结构造型、构造要求和原材料方面研究提高海水环境混凝土结构耐久性的方法。     

不同类盐蚀对混凝土相对动弹性模量的影响

盐离子侵蚀是影响混凝土耐久性的主要因素之一。在实际工程结构中,不同盐类对混凝土耐久性的影响存在明显差异。通过试验证明在干湿交替环境下,硫酸盐的侵蚀破坏程度大于碳酸氢盐以及氯盐,而且硫酸盐的侵蚀破坏时间将比碳酸氢盐侵蚀破坏提前10%,比氯盐侵蚀破坏提前33%。根据试验建立了混凝土在不同类盐蚀环境下相对动弹性模量与侵蚀时间的函数关系。     

硫酸盐-氯盐复合因素对混凝土的损伤特性研究

高性能混凝土的耐久性在工程应用中尤为重要。本试验分别研究了硫酸盐、氯盐,以及硫酸盐和氯盐复合因素、海水等作用下对高性能混凝土以及钢筋混凝土的损伤特性。氯盐较高的扩散系数可对硫酸盐侵蚀起到一定的抑制作用,矿物掺合料有利于混凝土耐久性能的提高,在海水侵蚀下,由于多种离子的相互作用,高性能混凝土和钢筋混凝土的损伤过程相对缓慢。     

水工混凝土工程耐久性设计研究

水工混凝土工程耐久性损失严重。文章分析水工混凝土的侵蚀机理,研究硫酸盐对混凝土的侵蚀机理;分析氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理。根据水工混凝土的环境区域,从结构造型、构造要求和原材料方面研究提高水工混凝土结构耐久性的方法。     

氯盐和硫酸盐环境下混凝土耐久性研究综述

对混凝土结构在侵蚀性环境下的长期安全服役要求使得针对混凝土材料的耐久性研究获得了越来越广泛的关注.盐环境普遍存在于大自然中,其中氯盐和硫酸盐会对混凝土结构的耐久性产生不利影响.介绍了氯盐或硫酸盐单一侵蚀因素作用下混凝土材料耐久性的研究现状,系统总结了试验方法、宏观性能和侵蚀模型等方面的研究成果,阐述了盐环境下混凝土耐久性的研究趋势.得到以下初步结论:(1)试验方法方面,由于自由扩散法控制附加因素的介入,对离子传输机理的影响较小,与实际状态更为接近;(2)基于Fick第二定律建立氯离子扩散模型,关键在于对氯离子扩散系数的修正,不同因素对扩散系数的影响应有更多基础理论和试验数据作为支撑.细观模型方面,在骨料特征的参数化技术方面寻求突破对于其仿真效果至关重要;(3)由于影响硫酸盐侵蚀的因素较多且系统性试验较少,因此已有模型的适用性存在局限,应寻求突破建立全面涵盖各类因素的模型;(4)建立自然盐环境与试验室盐环境的对应关系、保证混凝土的试验室状态与其实际服役状态的一致性以及建立特定环境下混凝土耐久性损伤的时变模型对服务工程应用具有重要意义.     

滨海地区高等级公路构筑物抗侵蚀设计研究

江苏临海环境下,氯盐和硫酸盐对公路混凝土结构耐久性产生影响。为解决公路结构耐久性问题,本文对原材料的耐久性规范进行调研和比较,提出了临海环境下原材料耐久性指标控制要求,并总结了临海高等级公路防腐蚀耐久性混凝土材料技术质量标准,依据临海高等级公路的环境特点,研究混凝土耐久性设计方法,提出配合比方案。     

混凝土在不同环境侵蚀下的劣化探析

在当今时代,混凝土结构无处不在,绝大多数的建筑都离不开混凝土,例如地下工程、水利工程、海洋工程和居民建筑物等。我国东北滨海地区、华北和西北盐渍地区含有较多的氯盐和硫酸盐,在不同环境耦合作用下对混凝土产生损伤和破坏,使得混凝土结构耐久性和安全性大大降低。文章分析了混凝土在不同环境侵蚀下的损伤破坏机理,从物理和化学两个方面总结了前人的研究成果,干湿循环和冻融循环会加快氯盐和硫酸盐对混凝土损伤劣化,并且对混凝土在不同环境侵蚀下的进一步研究做了展望。     

氯盐腐蚀环境下混凝土结构氯离子扩散模型研究

混凝土结构耐久性降低会导致结构失效并带来巨大的经济损失,研究氯离子扩散规律是氯盐腐蚀环境下混凝土结构耐久性评估的关键工作,在Fick第二扩散定律基础上,建立了考虑环境温度、混凝土材料对氯离子结合作用、氯离子扩散系数的时间性、混凝土应力状态和材料劣化效应的氯离子扩散理论模型,通过工程算例对理论模型进行验证,为氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性分析提供了理论依据,最后提出进一步研究的方向。     

干湿循环作用下混凝土硫酸盐、硫酸盐-氯盐腐蚀试验研究

通过实验室加速循环试验,对比了单一硫酸盐、硫酸盐-氯盐耦合腐蚀环境下混凝土的抗压强度、抗压强度耐蚀系数、质量变化率随腐蚀龄期的变化规律,分别利用超声波损伤技术和扫描电子显微镜对混凝土进行超声波测试和形貌观察,分析了不同腐蚀环境下混凝土的腐蚀特征。结果表明:试验室加速腐蚀制度下,单一硫酸盐和硫酸盐-氯盐耦合2种不同侵蚀环境中混凝土的力学性能与质量变化差异明显。单一硫酸盐环境下,腐蚀初期,硫酸盐腐蚀产物填充于混凝土内部空隙,密实了混凝土结构;而随着腐蚀龄期的延长,大量生成的膨胀型腐蚀产物填满混凝土孔隙和界面区,导致混凝土膨胀并造成大量裂纹的产生。硫酸盐-氯盐耦合环境下,氯盐的存在减小了硫酸盐引起的膨胀腐蚀。     

C50、C60混凝土在盐溶液及荷载作用下损伤研究

混凝土损伤是造成混凝土耐久性不足的一个重要因素。试验研究了C50、C60混凝土在硫酸盐、氯盐和荷载复合作用下损伤规律。研究表明:硫酸盐会对混凝土造成损伤,表现为混凝土动弹性模量呈现先增大后减小趋势。硫酸盐浓度越高,混凝土损伤速率越大;氯盐会阻碍硫酸盐的损伤作用,氯盐浓度越高,阻碍作用越明显;荷载作用延缓了受压区混凝土损伤,但作用不明显;荷载作用促进了受拉区混凝土的损伤,荷载越大促进作用越明显。     

氯盐环境下开裂混凝土耐久性研究进展

为了明确裂缝对氯盐环境下钢筋混凝土结构耐久性的影响,结合已有文献分析了荷载裂缝、非荷载裂缝及预制裂缝下混凝土结构在氯盐环境下的耐久性变化规律,指出了裂缝形式（人工裂缝、自然裂缝）、宽度、深度、间距等参数对混凝土渗透性及氯离子传输、内部钢筋锈蚀的影响规律,介绍了已有的饱和与非饱和状态下开裂混凝土内氯离子传输过程的模型,指出了氯盐环境下开裂混凝土耐久性研究已得出的基本结论及需要深入研究的方面。所得结论可为氯盐环境下开裂混凝土的后期研究提供借鉴。     

硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用下混凝土材料耐久性研究

针对我国西北寒旱地区水工混凝土结构长期遭受冻融及盐离子腐蚀等侵蚀破坏造成混凝土结构耐久性衰减问题,结合工程实际采用理论分析与室内加速试验相结合的方法开展硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用下混凝土耐久性试验,探究硫酸盐侵蚀-冻融循环作用下混凝土材料动弹性模量、质量以及抗压强度等耐久性指标变化规律。结果表明:混凝土材料在硫酸盐侵蚀-冻融循环作用下,其动弹性模量、质量以及抗压强度等耐久性指标显著下降,选用水胶比为0.35的混凝土材料能更好地抵抗硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用破坏。试验结果与实际工况相吻合,为硫酸盐侵蚀-冻融循环环境下混凝土材料的耐久性研究提供参考依据。     

国内外混凝土结构设计规范的氯盐环境作用指标分析

针对混凝土结构设计规范中环境作用等级和耐久性设计指标开展对比分析,研究了氯盐环境下国内外混凝土结构耐久性设计规范中环境作用等级划分的方式、依据和各规范之间的差异,以及该差异对混凝土结构耐久性设计指标造成的影响。通过案例分析表明:各国标准和规范对混凝土结构在氯盐环境下耐久性设计指标均根据其所处的环境作用等级确定;环境作用等级主要根据混凝土结构在腐蚀环境中的空间位置和环境作用强度进行划分;各国规范对相同环境条件同一混凝土结构的耐久性设计指标的取值有所区别,我国规范对于氯盐环境的作用等级分类更细。     

盐渍土环境下钻孔灌注桩混凝土配合比优选及耐久性

为优选硫酸盐与氯盐共存的盐渍土环境下桩基混凝土配合比方案,以普通钻孔灌注桩混凝土、高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土、普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土及添加防腐剂的高性能混凝土等4种混凝土为研究对象,研究了4种混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力。结果表明:普通钻孔灌注桩混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力难以满足耐久性要求;高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力一般;普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土同时具有优异的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力;在高性能中添加防腐剂,在一定程度上降低了混凝土的耐久性。高性能钻孔灌注桩混凝土是一种适合盐渍土环境的耐久性高、经济成本低廉的混凝土。     

混凝土中氯离子–硫酸根离子耦合传输模型

针对氯盐–硫酸盐耦合作用环境下混凝土及其结构的耐久性退化问题,根据硫酸根离子扩散反应机理及氯离子吸附结合机制,利用Fick定律及质量守恒定律,建立了混凝土中氯离子–硫酸根离子的耦合传输模型;以水泥砂浆替代混凝土,开展了混凝土圆柱体试件在单一氯盐、单一硫酸盐及复合氯盐–硫酸盐溶液中的浸泡腐蚀试验,测试了不同浸泡时间时试件中氯离子和硫酸根离子含量,并与模型计算结果进行了对比分析。结果表明,模型计算结果与实验测试结果基本一致;耦合传输过程中氯离子和硫酸根离子之间存在相互抑制作用,且复合溶液中试件内氯离子和硫酸根离子含量分别低于单一氯盐和单一硫酸盐溶液中试件的氯离子和硫酸根离子含量。     

青海盐湖地区混凝土耐久性及提升技术分析

青海盐湖地区由于恶劣的气候环境条件,混凝土结构的耐久性受到严重影响,盐湖卤水及冻融循环双重因素影响下,混凝土结构的耐久性显著降低,达不到设计的使用寿命。本文设计完成了混凝土在硫酸盐侵蚀、氯盐侵蚀以及两者共同侵蚀下的快速冻融试验,并进行了单轴受压加载试验,混凝土的极限抗压强度在不同冻融次数以及不同盐类侵蚀下大小不同。为了切实解决该地区混凝土结构的耐久性,本文提出了三种提升盐湖地区混凝土结构耐久性的关键技术措施。     

干湿交替环境下混凝土硫酸盐侵蚀的试验研究

针对干湿交替和盐浸双重作用环境下混凝土工程的耐久性研究,考察了混凝土干湿循环及硫酸盐腐蚀的双重影响,结合工程环境,采用对比试验的方式对普通混凝土在两种状态下的损伤变化进行比较,分析了各自损伤机理,对实际工程维护有一定的参考价值.     

滨海地铁工程的混凝土耐久性问题探讨

通过对某滨海地区地铁工程沿线地下水中侵蚀性离子进行调查与分析,根据GB/T 50476—2008混凝土结构耐久性设计规范和TB 10005—2010铁路混凝土结构耐久性设计规范,对该工程存在的混凝土耐久性问题进行分析与论证。结果表明,该工程潜水中主要腐蚀离子为Cl~-和SO_4~(2-);该工程存在的混凝土耐久性问题重点在于氯盐腐蚀,其次为硫酸盐及镁盐引起的盐类结晶腐蚀,碳化问题可忽略不计。     

氯盐环境下高性能混凝土配合比设计方法的探讨

氯盐环境下的高性能混凝土是一种以抗氯离子渗透为主要耐久性指标的高性能混凝土。普通混凝土配合比设计规程不适用于高性能混凝土配合比的设计。在本篇文章中,作者以青岛海湾大桥工程中的高性能混凝土为例。阐述氯盐环境下高性能混凝土配合比的设计方法。