混杂纤维混凝土冻融耐久性与损伤模型研究

采用钢-玄武岩纤维增强混凝土的技术方法,通过冻融循环试验,研究了钢纤维与玄武岩纤维相互混杂对混凝土抗冻性的影响规律及其冻融损伤模型。研究结果表明:不同的纤维掺量对混凝土抗冻性影响较大,当钢纤维体积掺率为1.5%、玄武岩纤维体积掺率在0.05%左右时,混凝土的抗冻性最好,达到了F250以上水平;分析了混杂纤维混凝土的冻融损伤机理,分别以相对动弹性模量和冻融累积损伤为损伤变量建立了混杂纤维混凝土的冻融损伤模型,发现动弹性模量衰减模型优于冻融累积损伤衰减模型,且二次项函数模型比指数函数模型具有更高的拟合精度。     

植生型多孔混凝土抗冻性试验研究

基于慢冻法和快冻法试验均无法准确表征多孔混凝土的抗冻性能,本文提出了适用于多孔混凝土特点的测定抗冻性能的试验方法--单面冻融循环试验.此法考虑了多孔混凝土在实际应用中的受冻情况.以此法对掺加矿粉、粉煤灰的多孔混凝土的抗冻性能进行了试验研究,结果表明矿粉的掺入能改善多孔混凝土的抗冻性能.     

聚丙烯腈纤维对引气混凝土抗冻性的影响

采用快速冻融法,以质量变化和相对动弹性模量作为混凝土抗冻性能的评定指标,研究了聚丙烯腈纤维在三个体积掺量0.07%、0.1%、0.13%时对C30、C45和C60引气混凝土抗冻性的影响,其中引气混凝土含气量为4%.结果表明掺加聚丙烯腈纤维的引气混凝土的冻融破坏形态为表面剥落破坏,纤维混凝土在冻融作用下的内部损伤减轻.掺加聚丙烯腈纤维的C30、C45引气混凝土的抗冻性得到了很大的改善,纤维体积掺量为0.1%时,抗冻性最好;但聚丙烯腈纤维对高强度等级的C60引气混凝土的抗冻性提高幅度不明显.     

基于人工神经网络的混凝土抗冻性预测

简要介绍了MATLAB人工神经网络,阐述了人工神经网络预测模型的基本思想和模型特点。随着神经网络技术的不断完善和发展,人工神经网络广泛地用于土木工程的各个领域,可针对混凝土冻融与各种因素之间的相互关系,并且随着数据的不断积累,可在新样本基础上进行自学,形成较完整的评估预测系统。针对混凝土冻融后的相对动弹性模量的变化,应用BP网络建立了评估混凝土冻融后的性能的人工神经元网络模型,较好地解决了多影响因子的非线性映射问题,但真正用于工程实践还有许多问题需要进一步的研究解决。     

混凝土在硫酸盐溶液中抗冻性的研究

本文研究了非引气混凝土和引气混凝土在水中和硫酸盐溶液（5%和7%Na2SO4）中的抗冻性。试验结果表明：混凝土在5％Na2SO4溶液中的抗冻性能低于其在水中的抗冻性,有所不同,适量引气对混凝土的抗硫酸盐冻融性能均有较大程度的改善作用。强度越高,混凝土的抗冰冻性能越好,但一些强度较高的混凝土试件在硫酸盐溶液中冻融时发生突然的中部断裂而破坏。     

粉煤灰混凝土抗冻性能试验研究

对粉煤灰取代水泥量分别为0,30%,40%,50%,60%的混凝土,进行冻融试验。试验结果表明:粉煤灰取代水泥30%时,其抗冻性能与基准混凝土相当;粉煤灰取代水泥超过30%时,其抗冻性能较基准混凝土差,劣化程度随粉煤灰取代水泥量的增加而增加。     

冻融损伤混凝土力学性能研究与等效冻融循环次数计算模型

为研究人工气候环境下冻融损伤混凝土的力学性能退化规律,以冻融循环次数(FTCs)、混凝土强度为设计参数,共设计制作了21组混凝土试块,先后对其进行冻融循环试验与轴心受压试验。结果表明:随冻融循环次数的增加,抗压强度逐渐降低,且降低速率逐渐增大;不同强度等级混凝土的相对动弹性模量P均逐渐降低,且降低速率大致相等;随设计混凝土强度等级的增大,相对抗压强度增加,且增加速率逐渐增大;当冻融循环次数<100时,相对动弹性模量基本不变;当冻融循环次数>100时,相对动弹性模量则逐渐增大。基于试验结果,得到了不同冻融条件下的等效冻融循环次数计算模型,实现了不同冻融条件研究结果的相互利用与对比验证。     

掺矿渣微粉混凝土的抗冻性试验研究

研究了掺矿渣微粉的混凝土的抗冻性能，分析了矿渣微粉掺量及与粉煤灰复合掺入对混凝土抗冻性能的影响规律。试验结果表明，采用S95矿渣微粉及高效减水剂配制的C30级混凝土具有低御300次快速冻融循环的能力。     

不同条件下水工混凝土抗冻指标演化规律研究

水工混凝土抗冻性演化规律是确定寒区水工混凝土养护时机的先决条件,有助于延长寒区水工混凝土的使用寿命。基于此,文中对不同水灰比及不同石灰岩粉末掺量下,不同冻融循环次数与水工混凝土质量损失率、相对动态弹性模量等抗冻指标关系的演化规律进行研究。结果表明,水工混凝土的质量损失系数与冻融循环次数呈现正相关关系,且随着水灰比的增加及石灰岩粉末掺量的增加,其质量损伤衰变速率也有所增加。冻融循环次数越多,水工混凝土相对动弹性模量越低;水灰比越大,石灰岩掺量越高,其相对动弹性模量衰变速率更快。     

混凝土抗冻性评价方法研究

目前混凝土的抗冻性评价方法较单一，即通过对混凝土试件标准养护后进行快速冻融实验，因此难免就有些不妥之处，本文就混凝土的养护条件对混凝土进行分类实验，以得到混凝土在不同养护条件下的抗冻能力。     

钢纤维混凝土抗冻性能试验研究

为了研究钢纤维混凝土的抗冻性能,采用快冻法进行了0％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％五种不同钢纤维掺量的混凝土在水中和3.5％氯化钠溶液中冻融试验.通过分析冻融循环次数和钢纤维体积率对钢纤维混凝土冻融后质量损失、劈裂强度损失和相对动弹性模量变化的影响,分析了冻融环境下钢纤维对混凝土的增强机理.并且用压汞法和SEM从微观上研究了钢纤维混凝土的孔径分布特征,讨论了微观结构对其抗冻性能的影响.研究表明,在冻融循环作用下掺入适量的钢纤维能够减小混凝土内部的孔隙率、增加密实度,有效阻止混凝土内部微裂缝的产生与发展,提高混凝土的抗冻性能.钢纤维掺量对混凝土抗冻性影响显著,掺量为1.5％时,钢纤维对混凝土抗冻性能改善效果最好.     

混凝土在硫酸盐冻融中的损伤与离子传输

将C30和C50系列引气混凝土在质量分数5%Na2SO4或5%Na2SO4+3.5%NaCl溶液中自然浸泡或快速冻融循环,测试盐冻过程中混凝土表面和内部的超声声时、混凝土中水溶及酸溶SO2-4质量分数、孔结构演变和热谱.结果表明:超声声时能较好反映混凝土在盐冻过程中的损伤演化,其表面和内部超声声时均先轻微上升,然后保持稳定,当混凝土损伤严重时迅速上升.冻融过程中的低温环境可降低混凝土中SO2-4扩散速度和反应SO2-4量,但冻融损伤程度的增加将导致混凝土中SO2-4扩散速度增加.混凝土在复合盐溶液中冻融循环时,其SO2-4反应能力是Na2SO4溶液中盐冻混凝土的2倍,生成的钙矾石、硅灰石膏和石膏腐蚀产物更多,毛细孔增加2.2倍,最可几孔径提高了8nm,混凝土表面剥落更为严重.     

气冻气融环境下钢筋混凝土梁抗冻性研究

采用气冻气融方式,对足尺(150mm×300mm×2 700mm)钢筋混凝土梁的抗冻性进行了研究,分析了冻融对试件相对动弹性模量、损伤层厚度、抗压强度及质量的影响,并研究了浸泡时间及钢筋对超声测试结果的影响;同时,研究了冻融对钢筋混凝土梁极限承载力的影响,并建立了气冻气融环境下钢筋混凝土梁的承载力退化模型.结果表明:随着冻融循环次数的增加,梁构件的相对动弹性模量、极限承载力及其混凝土芯样抗压强度降低,损伤层厚度增加,冻融循环150次时,其相对动弹性模量降至0.54,极限承载力降至未冻融时的86.7%,芯样抗压强度降至未冻融时的55%.     

冻融和碳化共同作用下混凝土损伤分析

通过室内模拟试验,研究了冻融和碳化共同作用下混凝土质量和相对动弹性模量的变化规律.结果表明:混凝土在冻融和碳化共同作用下的损伤大于其在冻融单一作用下的损伤.建立了混凝土在冻融和碳化共同作用下的损伤模型,该模型拟合精度较高.     

气泡特征对混凝土抗盐冻性能的影响

采用快冻法研究了普通混凝土(OPC)、引气混凝土(APC)和高性能混凝土(HPC)在质量分数为3.5％的NaCl溶液中的抗盐冻性能,并借助低真空扫描电子显微镜(SEM)观测了水泥浆体中气泡特征,研究了混凝土气孔结构对混凝土抗盐冻性能的影响规律.结果表明:在水胶比0.50的OPC浆体中,引入直径小于30 μm、间距小于6...     

压应力状态下混凝土抗冻性能的试验研究

通过对压力为0,010,025,050,075倍设计强度下混凝土抗冻性的比较,分析压应力对混凝土抗冻性能的影响.结果表明：当混凝土压应力比控制在010～050时,随着压应力增加混凝土冻融循环寿命提高;当压应力比提高到050～075时,随着压应力增加混凝土冻融循环寿命降低;在临近损坏时,压应力越高,相对动弹性模量下降越快,其冻融破坏的突发性愈强;混凝土表面的剥落损伤与预应力大小无明显关系,但与冻融次数关系较大.建立了不同预压应力下混凝土抗冻预测模型,通过计算对比,证明该模型具有一定的工程价值.     

搅拌站废水对混凝土抗冻性能与力学性能的影响研究

研究了搅拌站废水掺量(25％、35％、45％)对混凝土冻融循环后的质量损失、外观形态、动弹性模量及抗压强度的影响规律,建立了掺废水混凝土的冻融损伤模型.结果表明:当废水掺量为25％时,试件的质量损失较大,但抗压强度及动弹性模量仍高于普通混凝土;当废水掺量为35％和45％时,混凝土的抗冻性能得到显著提高,但废水掺量为45...     

相对法评价涂层混凝土冻融损伤

利用相对法分别计算了环氧砂浆涂层、聚氨酯涂层和聚脲涂层的动弹性模量及涂层混凝土内部的逐层动弹性模量,分析了混凝土内部结构损伤层的损伤演变规律,同时辅以扫描电镜(SEM)与压汞试验结果对相对法所得结论进行了验证.结果表明:3种涂层的抗冻防护效果为环氧砂浆涂层聚氨酯涂层聚脲涂层;混凝土构件表层的动弹性模量最低,冻融侵蚀最严重,混凝土构件内层的动弹性模量最大,基本未受侵蚀,混凝土构件损伤层动弹性模量由表及里的呈现递增至平缓的变化趋势;混凝土损伤层动弹性模量降低是由于多害孔的比例增大而引起的.     

粉煤灰混凝土冻融破坏机理研究

研究了不同粉煤灰掺量，冻融方式和混凝土组成材料的变化对混凝土在冻融循环中损伤程度的影响，证明了C30，C50掺粉煤灰混凝土的冻融破坏机理主要是结冰压力破坏，从而为粉煤灰混凝土抗冻性和耐久性的改善措施提供了依据。