活性氧化镁对碱矿渣混凝土抗碳化性能影响研究

研究了活性氧化镁对碱矿渣混凝土抗碳化性能的影响。研究了掺入氧化镁后浆体吸水率、混凝土干缩率、抗氯离子渗透性能,以及混凝土碳化深度的变化,并进一步分析掺入氧化镁后浆体水化产物和碳化产物的变化。结果显示,掺入氧化镁有助于降低浆体的吸水率、减少混凝土干缩和提高混凝土抗渗性。此外,氧化镁促进浆体中类水滑石的生成,碳化时延缓C-S-H凝胶的分解。最终导致混凝土碳化深度的降低。56d时,掺入3%氧化镁可以使碳化深度下降60%,而掺入6%氧化镁可使碳化深度下降80%以上。     

水工混凝土的碳化与防护

指出混凝土碳化严重危及水工建筑物的安全，分析了混凝土碳化成因，论述了混凝土碳化的检测方法与过程，对混凝土碳化防护材料、工艺、方法、施工等进行了探讨，提出了施工中应注意的关键问题和事项。     

混凝土碳化过程的相似性研究

混凝土碳化是一个长期、缓慢的过程，对实验环境下混凝土碳化过程的研究存在着试验周期长、环境条件变化不定等问题。通过以相似理论为基础的耐久性加速模拟试验，来预测实际环境条件下混凝土的碳化速度，推导了混凝土碳化过程的相似准则，进行了混凝土碳化过程的相似模型设计，并通过加速实验，建立了混凝土碳化准则方程。     

干湿循环机制下碳化混凝土氯离子侵蚀试验研究

海工混凝土结构的水上区部分,长期受到氯离子侵蚀和碳化的双重作用,较之一般大气环境下的混凝土结构,这一区域的混凝土结构更易发生钢筋锈蚀.本文开展了干湿循环机制下碳化混凝土的氯离子侵蚀试验,通过分析氯离子浓度分布规律,扩散系数以及微观结构,深入研究混凝土碳化对氯离子扩散的影响.研究结果表明,碳化反应增加了混凝土内部自由氯离子的含量,减缓了氯离子浓度的衰减,对混凝土的抗氯离子侵蚀性能造成了不利影响.碳化后,低水胶比混凝土的氯离子扩散系数有所下降,而高水胶比混凝土的氯离子扩散系数显著增大.碳化反应对混凝土的微观结构有一定的劣化作用,将会加速有害介质的侵入.降低水胶比可显著提高混凝土的密实度,增强混凝土自身的抗氯离子侵蚀性能,同时可以减轻碳化反应对氯离子侵蚀的加剧.     

基于可靠度的寒冷地区混凝土桥梁碳化寿命分析

讨论了混凝土的碳化影响因素和碳化深度模型，给出了适用于寒冷地区混凝土桥梁的碳化时变随机模型，以混凝土碳化至钢筋表面作为结构耐久性失效的极限状态，建立了混凝土桥梁碳化时变可靠度分析及剩余寿命预测模型，提供了实用的分析和计算方法，并以一座现有钢筋混凝土桥梁为例，对其进行碳化可靠度分析及剩余寿命评估，该方法得到的结论对实际桥梁的耐久性评价和桥梁日常维护决策提供了重要的依据和参考作用。     

混凝土结构的碳化模式与碳化寿命分析

利用我们近几年对旧建筑物检测积累的资料和国内外的有关资料，建立了根据混凝土立方体抗压强度预测碳化深度的数学模型和碳化深度标准差的经时变化模型，分析了混凝土构件的碳化控制可靠度，并给出了估计混凝土构件碳化寿命的方法。     

钢筋混凝土结构耐久性评估方法的探讨

本文基于混凝土碳化深度的正态分布，将混凝土碳化引起的耐久性损伤看作一个模糊过程，建立了碳化对耐久性损伤的模糊隶属函数，最后给出了耐久性损伤度的计算公式和判据。     

混凝土碳化的概率模型及碳化可靠性分析

利用我们近几年在旧建筑物检测中积累的资料，对混凝土碳化深度的概率分布进行了统计检验分析，提出了混凝土碳化的概率模型，在此基础上，分析了混凝土碳化的模糊可靠性。     

碳化环境下钢纤维混凝土基本性能试验研究

以混凝土强度等级、钢纤维体积率、碳化时间为变化参数,进行了碳化环境下混凝土、钢纤维混凝土和钢纤维高强混凝土试件的基本性能试验,测试了不同碳化时间混凝土和钢纤维混凝土的抗压强度、劈拉强度、抗折强度以及碳化深度,探讨了钢纤维对混凝土碳化性能的增强机理.研究结果表明:混凝土强度等级、碳化时间等对钢纤维混凝土的基本力学性能和碳化深度具有较为显著的影响,高强钢纤维混凝土具有较高的抗碳化能力;钢纤维体积率对钢纤维混凝土的抗碳化性能具有一定程度的影响.     

混凝土碳化机理、影响因素及预测模型

为寻找碳化混凝土的处理方法、防止混凝土碳化,总结了影响混凝土碳化的因素及其对混凝土碳化的影响,介绍了国内外学者提出的碳化预测模型.发现了导致钢筋表面的钝化膜破坏以致钢筋锈蚀,是造成混凝土结构耐久性劣化、影响混凝土结构寿命的重要因素.提出了对碳化混凝土的处理方法和防止混凝土碳化的措施.     

混凝土自然碳化及其与人工加速碳化的相关性研究

在实验室研究了普通水泥混凝土和掺粉煤灰水泥混凝土在自然条件下的碳化规律,历时10年。提出了混凝土的碳化方程及其参数。通过自然碳化及相应的人工加速碳化试验和微观测试方法,对混凝土的碳化进程、孔结构和物相变化规律进行了分析。发现了自然碳化与人工加速碳化之间存在的相关性。得出的相关公式可用于碳化速率系数的计算和碳化进程的预测。     

再生混凝土抗碳化性能试验研究及理论分析

通过快速碳化试验,以再生骨料掺量、水灰比、水泥用量、原始混凝土强度和矿物掺合料为影响因素,对再生混凝土的碳化性能进行研究。试验结果表明：再生混凝土的碳化深度随水灰比、再生骨料掺量的增加而减小,随原始混凝土强度的增大和水泥用量的增加而增大,适量添加矿物掺和料能降低再生混凝土的碳化深度,提升其抗碳化性能。在已有的普通混凝土碳化模型研究基础上,结合本试验和中国其他学者的试验数据,建立了再生混凝土碳化深度预测模型,模型预测结果与试验值吻合较好。     

Durability of lining concrete of subsea tunnel under combined action of freeze-thaw cycle and carbonation

Through the fast freeze-thaw cycle test,accelerated carbonation test,and natural carbonation test,the durability performance of lining concrete under combined action of freeze-thaw cycle and carbonation were studied.The experimental results indicate that freeze-thaw cycle apparently accelerates the process of concrete carbonation and carbonation deteriorates the freeze resistance of concrete.Under the combined action of freeze-thaw cycle and carbonation,the durability of lining concrete decreases.The carbonation depth of lining concrete at tunnel openings under freeze-thaw cycles and tunnel condition was predicted.For the high performance concrete with proposed mix ratio,the lining concrete tends to be unsafe because predicted carbonation depth exceeds the thickness of reinforced concrete protective coating.Adopting other measurements simultaneously to improve the durability of lining concrete at the tunnel openings is essential.     

基于检测数据更新的混凝土碳化深度预测

混凝土碳化深度预测模型及模型参数的选择均存在不可忽略的主观不确定性和随机性,应用于实际工程时存在显著的误差,而实际检测数据往往样本数量少、缺乏足够的完备性而不能用于实际工程中混凝土碳化深度的预测。以几个碳化深度预测模型计算结果的加权平均值来预测混凝土碳化深度,用贝叶斯方法结合检测信息和先验预测模型,更新预测模型权重的概率分布和相应模型分布参数的概率分布,采用更新后的模型权重和参数后验分布,可以更加准确地对结构的碳化规律进行评估和预测。以一个10 a期自然碳化试验结果为例,验证了本方法的有效性。     

钢筋混凝土构件碳化规律研究

在大量工程实例调查的基础上，分析了各种环境下工业厂房钢筋混凝土构件的碳化规律。用碳化速度系数和碳化强度系数和概念，提出了碳化深度，标准差以及碳化后砼强度的预测模型；并针对各种环境下混凝土构件碳化的规律提出对策。     

Concrete damage and neutralization under coupling effect of carbonation and freeze-thaw cycles

Simulating the coupling effect brought by freeze-thaw and carbonation environment,we experimentally investigated concrete durability,the variation characteristics of both concrete dynamic elastic modulus,and its neutralization depth.The influences imposed by carbonation on the freeze-thaw damage of concrete was studied as well and vise versa so as to shed light on the influencing mechanism together with the mutual interaction between them.The experimental results show that the damage caused by the coupling effect of freeze-thaw and carbonation on concrete is severer than any single effect of them two could bring.This provides certain theoretical references and paves down foundations for the further study in concrete durability related by the coupling environmental effect.     

收缩裂缝对混凝土氯离子渗透及碳化的影响

采用大板开裂方法制备了收缩裂缝宽度为0.07 mm、0.1 mm、0.2 mm、0.4 mm和0.62mm的混凝土试件,对养护7 d的不同尺度裂纹混凝土海水浸泡腐蚀30 d,以及快速碳化14 d。测试混凝土裂缝处及周边区域的碳化深度、自由氯离子及总氯离子浓度。试验结果表明：混凝土的自由氯离子与总氯离子均随裂缝宽度增加而呈二次函数增加。氯离子在裂缝处的迁移速度高于周边区域,但收缩裂缝尖端增加了氯离子结合能力,降低了自由氯离子浓度。当收缩裂缝宽度小于0.07mm,混凝土裂缝区域碳化深度没有变化。当收缩裂缝宽度小于0.1 mm,混凝土氯离子扩散系数与碳化深度增加幅度很小;此后,随裂缝宽度增加,混凝土氯离子扩散系数与碳化深度均快速增加。此外,混凝土裂缝处碳化深度比周边区域高3 mm左右。     

Effects of Curing Condition on the Carbonation of Shrinkage-compensated Concrete

Shrinkage-compensating concrete can enhance the permeability and strength. In addition,expansive admixture can densify concrete to advance the carbonation resistance ability. Due to special quality of ettringite,the relative humidity of curing environment has significant effect on the carbonation rate of concrete. This paper discusses the influence of environmental humidity on carbonation rate of shrinkage-compensating concrete. Four different curing conditions were set up,namely the natural environment (RH 60%),standard environment (RH 90%),early age water curing environment for 3 d and 7 d. After curing in these four environments for 28 d,an accelerated carbonation test was performed. Micro-hardness analysis was used to evaluate surface hardness,which depends on,to a great degree,the carbonation depth. TG-DSC analysis was used to study Ca(OH)2 content gradient in the surface layer of concrete in different environment. The results show that natural condition lead to a relatively worse carbonation degree,curing in water for 3 d is harmful to the carbonation resistance,while curing in water for 7 d lead to an equivalent carbonation degree with standard condition,which show the most improvement to carbonation resistance ability.