混凝土碳化破坏的研究与进展

混凝土碳化是影响混凝土结构耐久性的重要因素,该文根据国内外学者对混凝土碳化的研究资料,综述了混凝土材料碳化研究的意义,碳化的机理,并分析了影响混凝土碳化的因素以及碳化对混凝土的影响,同时还对混凝土碳化问题的研究进行了展望。     

煤矸石陶粒混凝土碳化性能试验研究

为探究煤矸石陶粒混凝土的抗碳化性能,通过混凝土快速碳化试验,研究了煤矸石陶粒取代率及碳化时间对煤矸石陶粒混凝土抗碳化性能的影响,并建立了适用于不同煤矸石陶粒取代率和不同碳化时间的混凝土碳化模型。研究表明,随着碳化时间的增加,各取代率混凝土的碳化深度逐步加大,且碳化深度与碳化时间的平方根成线性关系,煤矸石陶粒取代率依次为20%、40%和60%时,混凝土抗碳化性能逐渐减弱。     

碳化混凝土的声发射试验研究

为了研究碳化后混凝土性能的改变,本文进行了未碳化和碳化后混凝土试件单轴压缩下声发射的试验研究,在单调荷载下的碳化混凝土与未碳化混凝土有着不同的声发射特征,且不同碳化龄期的混凝土声发射特征也不一样,并就此现象产生的原因进行了分析.     

混凝土碳化研究综述

混凝土碳化是混凝土耐久性研究极其重要的一个内容,对混凝土碳化机理、影响因素、碳化模型及其预防处理措施进行了综述。国内外学者从不同角度研究了混凝土碳化机理,所得结论基本一致。影响混凝土碳化的因素较多,主要是:材料因素、环境因素和施工因素。混凝土碳化深度与碳化时间的平方根成正比,形式如下x:c=k.t~(1/2)。对碳化系数k的研究形成了不同的碳化模型:基于气体扩散理论的理论模型和基于试验结果的经验模型以及基于扩散理论和试验结果的模型。     

砼碳化的应用

近年来，在砼碳化的研究方面，一个新的课题——碳化在砼中的应用，引起了许多国家研究人员的极大的兴趣。 　　以往，碳化研究主要集中在碳化的进程及防护方面，以保护砼中的钢筋不受侵蚀。目前，碳化应用的研究则从因势利导的角度探讨碳化问题的研究工作得到更加全面和深入的     

长观试件混凝土自然碳化与加速碳化的相关性试验研究

混凝土碳化系数是一般大气环境下混凝土结构耐久性的重要指标,为研究实验室加速碳化和工程结构自然碳化的相关性,在北京地区暴露26年的混凝土长观试件的多次实测碳化深度基础上,从长观试件中钻取未碳化的混凝土制作成圆柱体试件,在实验室进行加速碳化试验,分析实验室加速碳化和室外自然碳化的规律,并研究两者实测碳化系数的相关性。结果表明,混凝土抗压强度值从29.8MPa增长到57.2MPa,增幅接近一倍,加速碳化28d的碳化深度和50年自然碳化深度基本接近,从混凝土抗碳化能力随强度增长而提高的角度考虑,采用龄期28d混凝土试块的加速碳化试验结果作为混凝土耐久性设计或者评估的依据是偏于保守的做法。     

基于多元非线性分析的粉煤灰混凝土碳化模型研究

随着粉煤灰混凝土技术的不断推广,对粉煤灰混凝土耐久性的研究也在不断的深入。为了研究粉煤灰混凝土自然碳化与快速碳化之间的数学关系,基于混凝土碳化试验,对影响粉煤灰混凝土碳化的主要因素水灰比、混凝土抗压强度、粉煤灰掺量、CO2浓度、温度、湿度和碳化时间进行了多元非线性分析,分别建立了粉煤灰混凝土快速碳化条件下和自然碳化条件下的多元非线性模型,并对模型准确性进行了检验。根据所建碳化模型,建立了在粉煤灰掺量和水灰比相同的条件下,混凝土自然碳化与快速碳化之间关于碳化时间的数学模型。研究结果和方法可对混凝土碳化预测提供借鉴。     

低CO_2浓度下混凝土的加速碳化试验研究

选用CO2体积浓度为3%的低浓度碳化试验研究了水胶比及粉煤灰与矿粉单双掺对混凝土碳化性能的影响。通过对比试验,分析了低CO2浓度下碳化深度与抗压强度之间的相关性,并采用XRD研究了混凝土的碳化产物,显示了物相分析结果与碳化试验结果的一致性。结果表明,低浓度碳化试验结果能很好反映理论规律,并且碳化周期长时与抗压强度之间具有较好的对应关系。进行低浓度加速碳化试验时,建议采用混凝土的碳化龄期为90d。XRD分析表明,混凝土的碳化速率与其内部可碳化物质CH的含量密切相关。     

混凝土碳化机理及预测模型研究进展

混凝土碳化是混凝土耐久性研究极其重要的一个内容,阐述了混凝土的碳化机理,总结了并详细的分析了现有的比较有影响的混凝土碳化深度预测模型。国内外学者从不同角度对混凝土的碳化机理进行研究,所得结论基本一致:混凝土碳化深度与碳化时间的平方根成正比,即:xc=k·t～(1/2)。通过对混凝土碳化系数k的研究形成了不同的碳化模型:基于气体扩散理论的理论模型和基于试验结果的经验模型以及基于扩散理论和试验结果的模型。     

混凝土在弯曲应力作用下碳化进程的研究

研究了混凝土试件在弯曲应力作用下截面的碳化进程以及碳化深度与裂缝几何形态的相关关系.研究结果表明:在弯曲应力作用下,截面开裂部分的碳化深度明显高于未开裂和受压区的碳化深度,但裂缝内部的碳化深度与裂缝的表面张开宽度并无明显相关关系,试验数据统计结果显示裂缝对碳化深度的放大系数为2.08.同时比较了弯曲裂缝内部碳化深度测量...     

混凝土碳化影响因素分析

混凝土碳化一直是混凝土耐久性研究的一个重要方向,因此国内外学者对混凝土碳化的机理、影响因素进行了大量研究。本文结合混凝土碳化的研究现状,发现影响混凝土碳化的主要因素是材料因素、环境因素和施工因素,为有针对性地预防混凝土碳化提供了参考。     

弯曲应力损伤下钢筋混凝土抗碳化性能研究

通过自行设计研制的长期弯曲荷载持载装置,对4种不同粉煤灰掺量的钢筋混凝土构件进行弯曲应力损伤下的快速碳化试验。测量构件碳化深度,研究粉煤灰掺量、弯曲应力水平对其产生的影响,提出钢筋混凝土碳化损伤拉压影响系数,并分析拉应力下素混凝土和钢筋混凝土碳化损伤的差异。研究结果表明:粉煤灰掺量的增大会提高构件碳化深度;弯拉应力加剧了构件碳化损伤,弯压应力抑制了构件碳化损伤;拉应力作用下素混凝土和钢筋混凝土构件在碳化深度和碳化损伤趋势上均有所差异。     

混凝土碳化反应区域界定的试验研究及机理分析

通过化学分析手段,对混凝土碳化层物相组成及其变化规律进行分析,并通过酸度计对混凝土碳化层pH值的变化规律进行研究.结果表明,混凝土中的碳化反应物质变化规律和混凝土碳化的pH值变化规律并不完全一致,混凝土部分碳化的范围由混凝土中碳化反应物质变化的范围所决定,而不是局限在pH值变化的区域内进行.碳化混凝土的横断面由完全碳化区、pH值变化的部分碳化区、向内的pH值稳定的部分碳化区和未碳化区4部分组成.     

冻融循环作用下粉煤灰混凝土碳化规律研究

研究不同粉煤灰掺量(0%、20%、40%、60%)下高性能混凝土经快速冻融试验后的碳化现象;定义冻融循环作用下混凝土碳化判定新准则;采用图像处理技术定量分析不同粉煤灰掺量、不同冻融破坏程度对碳化的影响规律。试验表明:经冻融破坏后混凝土碳化现象和传统碳化现象有所不同,碳化深度测试法已不能表征其新特征,而碳化面积法能较好阐述混凝土冻融破坏后的碳化规律;冻融破坏后的碳化面积与粉煤灰掺量呈二次抛物线关系;碳化面积与冻融破坏程度服呈线性相关;混凝土冻融循环作用下的碳化研究对冻融地区混凝土结构耐久性和寿命预测具有现实意义。     

荷载作用下混凝土的碳化深度

通过养护28d和90d混凝土的快速碳化实验,研究了未加栽混凝土的碳化经时模型;在不同荷栽率(25％和50％)下和不同养护龄期时研究了混凝土的抗碳化能力．结果显示：未加栽混凝土的碳化经时模型符合指数关系;施加荷载后混凝土的抗碳化能力显著劣化,而延长养护龄期可提高混凝土的抗碳化能力．     

掺膨胀剂粉煤灰混凝土的碳化性能与微观机理

混凝土的抗碳化性能是其耐久性研究的重要内容.研究了复掺膨胀剂和粉煤灰对混凝土抗碳化能力的影响规律,并通过压汞分析、热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析等微观分析方法研究碳化反应前后混凝土微结构的改变.研究结果表明:大掺量粉煤灰将降低混凝土内部Ca(OH)2含量,加速混凝土的碳化,掺入膨胀剂加速粉煤灰混凝土的碳化速率....     

单调荷载作用下碳化混凝土应力-应变关系试验研究

通过快速碳化混凝土单调加载试验,研究了碳化对混凝土强度、刚度以及变形能力的影响。研究发现:碳化对于混凝土强度的提高作用有限,碳化后混凝土峰值压应变明显降低,弹性模量提高,试件破坏时脆性更加明显;不同碳化深度混凝土的应力-应变曲线上升段十分接近,下降段则随碳化加深变得越来越陡。通过对试验结果分析,建立了单调荷载作用下碳化混凝土应力-应变曲线方程,并给出了方程参数与碳化深度之间的关系,研究成果可为既有混凝土结构性能评定提供技术依据。     

水闸混凝土碳化深度预测研究

在水闸工程病害中,混凝土碳化最为典型,混凝土碳化是造成混凝土裂缝、钢筋锈蚀的最直接因素,因此,对混凝土碳化深度预测研究尤为重要。采用遗传算法优化神经网络,选取混凝土碳化深度的主要影响因素,建立混凝土碳化深度预测模型,并基于VS平台,开发水闸混凝土碳化深度预测系统。收集了盐城市25组水闸数据样本进行预测分析研究,结果表明,采用遗传算法优化BP神经网络模型进行水闸混凝土碳化深度预测是可行的,能够快速、准确识别混凝土碳化深度,为水闸除险加固提供技术支持。     

矿物掺合料对混凝土抗碳化性能试验研究

本文利用加速碳化试验研究了矿物掺合料种类及掺量对混凝土碳化深度的影响,并采用X射线衍射技术、压汞法和X射线计算机断层扫描技术对其碳化前后的孔结构变化进行研究。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,混凝土抗碳化能力降低,碳化深度增长迅速;矿渣对混凝土的抗碳化性能优于粉煤灰对混凝土的抗碳化性能;碳化之后,矿物掺合料混凝土的孔数量减小,孔径被细化。     

青海盐湖地区混凝土抗碳化性能试验研究

为解决盐湖地区公路桥梁基础防盐蚀问题,从混凝土碳化角度研究混凝土在盐湖卤水侵蚀条件下的碳化性能和盐湖卤水侵蚀、冻融循环双重因素影响下的碳化性能.通过试验研究对比分析了未采取其他措施的高性能混凝土和采取防腐措施的高性能混凝土碳化性能的差异,观察防腐措施的效果,建立了盐湖卤水条件下的混凝土碳化模型.研究表明:外抹和内掺防水材料的措施对提高混凝土抗碳化性能有一定效果,所建立的盐湖卤水条件下的混凝土碳化模型与试验结果吻合良好.