盐渍土环境混凝土抗盐离子侵蚀试验研究

盐渍土环境中地基基础混凝土将受到盐离子的侵蚀,影响混凝土的力学特性。通过一系列混凝土侵蚀性试验,研究了普通混凝土和大掺量磨细矿渣耐腐蚀混凝土在氯离子和氯离子硫酸根离子共同作用下抗氯离子侵蚀性能;得到了在饱水条件、不同干湿循环次数下氯离子侵入混凝土深度与浓度的关系;分析了不同水胶比混凝土在氯离子侵蚀下混凝土块强度弱化特性。结果表明:在普通混凝土添加磨细矿渣掺合物可以提高混凝土的抗氯离子能力,相比于饱水条件,干湿循环更容易导致混凝土侵蚀破坏,单一硫酸镁溶液对混凝土的强度弱化将出现初期强度提高的现象,而混合溶液中氯离子抑制了这种现象,混凝土强度在整个过程均降低。     

海洋潮汐区混凝土中氯离子传输过程的试验室模拟方法

Cl-侵蚀是造成混凝土内钢筋锈蚀的主要原因,研究混凝土中氯离子侵蚀过程的试验室模拟方法是进行氯离子侵蚀过程研究的重要条件。本文通过实际海洋工程潮汐区和水下浸泡区氯离子传输过程的对比试验,揭示了干湿循环条件下氯离子在混凝土中的传输速率远大于饱水混凝土内外浓差引起的氯离子扩散速率,从而证明传统的浸泡试验方法无法用来预测干湿循环条件下氯离子传输速率,并在此基础上提出了实际海洋工程潮汐区氯离子传输过程的模拟试验方法,试验证明氯盐溶液喷淋—风干循环加速试验的氯离子传输机理和实际海洋环境潮汐区相同,是模拟海洋潮汐区的氯离子传输过程非常有效的方法。     

干湿循环作用下硫酸盐和氯离子在混凝土中的侵蚀及预防措施

本文论述了干湿循环作用及其对混凝土的破坏机理;介绍了干湿循环作用下硫酸盐侵入混凝土的作用机理及影响因素;综述了混凝土中氯离子传输方式及侵入机理;并给出了提高混凝土抗干湿循环和硫酸盐、氯离子侵蚀的途径。     

干湿循环下损伤混凝土中氯离子传输模型

荷载损伤混凝土在海水干湿交替作用下,氯离子在混凝土中的扩散规律是研究混凝土结构耐久性的重要内容。基于海水干湿循环下氯离子传输机理,将水分和氯离子在混凝土中的迁移分别表示为水分扩散和氯离子对流-扩散两种形式,得出相应的扩散方程,然后考虑混凝土损伤微裂缝的影响,得出海水干湿循环下损伤混凝土的氯离子传输模型。利用所得到的氯离子传输模型,用有限元法模拟计算海水干湿交替作用下氯离子在损伤混凝土中的迁移过程,得到的氯离子的侵蚀深度和浓度与试验结果吻合较好。     

环氧涂层对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

分别采用氯离子快速渗透和吸水率试验来评价环氧树脂涂层后混凝土在饱水状态下抗氯离子渗透性能和非饱水状态下由浸湿过程中毛细吸附所引起的氯离子传输能力,并与有机硅、聚合物水泥基防水涂料及其复合涂层效果比较.试验结果表明,环氧树脂涂层能显著提高浸泡情况下混凝土抗氯离子渗透能力,其效果优于有机硅和聚合物水泥基防水涂料,虽然其降低干湿循环条件下的毛细吸附能力比有机硅稍差,但却明显强于聚合物水泥基防水涂料.     

干湿循环对混凝土氯离子渗透性试验研究

文中采用自然浸泡法和硝酸银滴定法研究了在干湿循环作用下,氯离子在C30和C50混凝土中的扩散规律,结果表明:干湿循环作用对混凝土中氯离子渗透深度的影响不明显,随干湿循环次数的增大,混凝土中氯离子浓度增大,且对表层10mm以内混凝土氯离子渗透性的影响高于内部混凝土,距裸露面超过15mm时,影响不明显;干湿循环作用对C30和C50混凝土内部氯离子渗透性的影响规律大致相同。     

盐胀对混凝土劣化机理研究

以混凝土强度、氯盐种类、氯盐浓度、侵蚀方式为评价指标,研究干湿循环条件下混凝土所受到的盐胀劣化机理。研究表明,氯离子侵蚀混凝土表面的量随强度等级的提高而减小;经多次干湿循环后,由于盐结晶作用,混凝土会发生膨胀;干湿循环比长期浸泡的混凝土表面氯离子浓度高;随浸泡龄期的增长,混凝土表层氯离子浓度不断增长,但后期增长缓慢。分析混凝土经干湿循环后表层XRD图谱以及混凝土在氯盐溶液中浸泡后SEM图谱,得出氯盐融雪剂对混凝土的盐胀破坏是物理结晶腐蚀和化学腐蚀综合作用的结果。     

干湿循环作用下混凝土抗氯离子侵蚀研究

本文研究了混凝土在干湿循环-盐溶液耦合作用下,氯离子在混凝土不同深度处的浓度分布。结果表明,与自然浸泡盐溶液腐蚀方式相比,干湿循环作用加速了自由氯离子在混凝土内部的积累。干湿循环20次时,相对于长期浸泡方式,混凝土中不同深度氯离子质量分数增加96．8％～127．5％。同时试验表明,水灰比对于氯离子在混凝土中的传输有显著影响,低水灰比的混凝土其结构较为致密,从而提高了混凝土的抗氯离子性能。混凝土中矿粉的掺入能显著降低混凝土内部的自由氯离子浓度。混凝土中掺入粉煤灰,在早期粉煤灰的火山灰效应不显著,因而早期抗氯离子侵入性能不明显。     

干湿-温度双循环作用下氯离子在混凝土中的传输性能研究

采用自然扩散法研究了混凝土在海洋环境中的氯离子扩散行为,探讨了水灰比、温度、干湿循环和温度循环对混凝土氯离子扩散性能的影响。试验模拟了干湿循环和昼夜温差循环作用对不同水灰比混凝土中氯离子传输的影响。结果表明,浪溅区混凝土要比水下区混凝土中氯离子扩散得更快,且温度循环对氯离子扩散有一定的影响,在实际工程中不能忽视昼夜温度循环对氯离子扩散系数的影响。     

干湿循环下混凝土氯离子传输模型研究

在混凝土结构耐久性设计中,水位变动区通常被认为是最为关键的区域。首先从干湿循环下氯离子传输机理出发,考虑环境温度影响以及干燥过程和湿润过程水分传输差异,推导出了干湿循环状态下氯离子传输模型。其次设计出模型的有限体积算法,编制Matlab程序进行求解,利用该程序分别对暴露在海洋环境潮汐区3年混凝土结构中氯离子浓度分布进行了模拟计算,并与文献中的试验数据进行了对比,结果表明:所提出的干湿循环状态下的氯离子传输模型可以较好地模拟出潮汐区混凝土中的氯离子传输,由于考虑了全年环境温度周期变化以及干燥过程和湿润过程水分传输的差异,研究模型得到的计算结果较忽略这两方面影响得到的结果与文献中的试验数据更加吻合。     

粉煤灰对受弯开裂钢筋混凝土内氯离子侵蚀的影响

为了研究粉煤灰掺量对受弯开裂钢筋混凝土中氯离子侵蚀过程的影响,采用三点受弯的方法将粉煤灰掺量(质量分数)分别为0%,15%和30%的混凝土梁进行两两自锚,并将不同开裂状态下的试验梁放置于5%(质量分数)的NaCl溶液中进行干湿循环侵蚀试验.结果表明：干湿循环作用下,受弯开裂混凝土的表层对流区深度在10~20mm,且随着裂缝宽度的增加,对流区深度逐渐增大;混凝土的氯离子渗透性能随着弯曲裂缝宽度的增大而提高;粉煤灰掺量在15%以上时能有效改善开裂混凝土的抗氯离子渗透性能,其等效氯离子扩散系数是普通混凝土的1/8~1/6;扩散分析时,混凝土损伤劣化效应系数K与裂缝宽度w,粉煤灰掺量f可用指数关系进行拟合.     

昌吉- 古泉±1100kV 特高压直流输电线路甘肃段基础混凝土耐久性试验研究

为研究多种因素作用下输电线路基础混凝土的耐久性变化规律,通过电通量法、快速冻融法和硫酸盐干湿循环腐蚀,测试了不同混凝土的抗氯离子渗透性、抗冻性和抗硫酸盐腐蚀性。试验结果表明:水胶比越大的混凝土,其抗氯离子渗透性越差,随着龄期的增长,混凝土抗氯离子渗透性有一定的提高,且提高幅度与粉煤灰掺量正相关;C30混凝土在冻融循环过程中,发生酥松破坏,抗冻等级仅能达到F150,其余混凝土抗冻等级能达到F200,且破坏程度随着混凝土强度的提高而降低;在硫酸盐干湿循环作用下,不同强度等级的混凝土的抗压强度都遵循着先提高后降低的趋势。但强度转变所对应的干湿循环次数不同,强度等级越高的混凝土出现的越晚。     

氯盐干湿循环下纤维编织网增强混凝土力学性能

通过拉拔和四点弯曲试验研究了氯盐(NaCl)溶液作用下干湿循环次数、氯盐溶液浓度(质量分数)和短切纤维种类对纤维编织网增强混凝土(TRC)性能的影响.结果表明:在浓度为5.0%的氯盐溶液作用下,随着干湿循环次数的增加,TRC中纤维束与混凝土的界面性能呈现下降趋势,而TRC的抗弯强度有先提高后降低的趋势;在120次干湿循环作用下,随着氯盐溶液浓度的增加,纤维束与混凝土的界面黏结强度变化不大,而TRC的抗弯强度也呈现先升高后降低的趋势.掺加短切AR-glass纤维和PVA纤维均可提高纤维束与混凝土的界面性能及TRC的抗弯性能,且后者对TRC抗弯承载力的提高更为明显.     

海水化学侵蚀作用下混凝土抗拉强度

通过配制人工海水,采用合理的干湿循环加速侵蚀机制,进行了混凝土试块在10次,20次,30次,40次,50次,60次干湿循环后的力学性能测试,研究了混凝土受侵蚀后的表观损伤变化规律,结合实验测试结果建立了混凝土化学侵蚀作用下的抗拉强度退化模型,从而有效评估混凝土在海洋环境下化学侵蚀后的损伤。     

再生混凝土中氯离子渗透性能试验研究

通过氯离子自然扩散试验,测定再生混凝土试件中的氯离子浓度,分析了再生骨料、粉煤灰掺量、全浸泡与干湿循环方式对再生混凝土中氯离子渗透性能的影响.结果表明:再生混凝土抗氯离子渗透能力比普通混凝土差;掺入粉煤灰能提高再生混凝土抗氯离子渗透能力,粉煤灰最佳掺量为20%(质量分数);干湿循环方式可加快再生混凝土中氯离子的渗透速度.     

干湿循环条件下钢筋锈蚀的临界氯离子浓度

采用电化学交流阻抗谱研究了干湿循环条件下混凝土中钢筋锈蚀的临界氯离子浓度,深入探讨了混凝土中钢筋锈蚀临界点的判断方法,分析了干湿循环时间比对临界氯离子浓度的影响.结果表明:借助电化学交流阻抗谱法能较为准确地判断钢筋锈蚀临界点;临界氯离子浓度随干湿循环时间比的增加基本呈增大趋势;临界氯离子浓度与干燥结束时混凝土的饱和度之间存在线性关系,且随着干燥结束时混凝土饱和度的增大而降低.     

动载-环境耦合作用下氯离子在混凝土中的扩散性能研究

为了研究动荷载与环境因素(温度、氯盐)耦合作用下氯离子在混凝土中的传输行为,设计出一套试验机制,以研究此工况下混凝土的饱水性能、不同应力水平下氯离子的传输行为及动载与温度耦合作用下氯离子的传输行为。试验结果显示,此工况下混凝土的饱水度均在99%以上,可认为氯离子在混凝土中的传输以扩散为主;氯离子的扩散系数随应力水平和温度的提高而加快;并得到此条件下氯离子扩散的活化能为19.9 kJ/mol;通过寿命预测模型得到常温下钢筋混凝土大桥的寿命为89.1a。     

Corrosion resistant performance of a chemical quenched rebar in concrete

The corrosion resistance performance of the rebar quenched by a new chemical reagent FM in concrete containing chloride ions was evaluated comparing with bare rebar, water-cooled rebar and air-cooled rebar using electrochemical methods. Two different accelerated corrosion tests (14 cycles of dry/wet alternated corrosion tests and long-term immersion tests) were carried out to accelerate the corrosion process. EIS results of both accelerated corrosion tests showed the corrosion resistance performance of different rebar specimens could be sequenced from high to low as FM-cooled rebar, bare rebar, air-cooled rebar, and water-cooled rebar. It was observed that, after 14 cycles of accelerated corrosion tests, the corrosion degree of FM-cooled rebar is the slightest and most of the initial scale remains undamaged. This result proves that the corrosion resistance of the FM-cooled rebar is much better than the other three kinds of rebar. By using FM-cooling process, the corrosion resistance performance of rebar in concrete has been improved by optimizing the quality of the scale.