硫酸盐侵蚀与冻融循环条件下水工混凝土耐久性分析

文章采用快速冻融循环试验，探讨了硫酸盐与冻融循环条件下混凝土的质量损失率、质量衰减规律、弹性模量损失、抗压强度损失等变化特点。试验表明：初期硫酸盐侵蚀可在一定程度上改善水工混凝土耐久性能，有利于抑制冻融损伤破坏；后期冻融循环会加速硫酸盐侵蚀破坏，大大降低混凝土表面黏聚力和各项耐久性指标值；多因素不利条件下，水胶比为0.35时耐久性能最优。     

严寒沿海地区水工混凝土冻融-干湿循环作用下抗氯离子侵蚀性能试验研究

文章根据北方沿海地区自然环境中混凝土的服役状态,设计了一种冻融循环和干湿循环耦合作用下的试验方法,研究了基准混凝土、轻烧氧化镁混凝土、聚丙烯纤维混凝土、及同时掺轻烧氧化镁和聚丙烯纤维混凝土4种混凝土在冻融-干湿循环交替耦合作用下的抗氯离子侵蚀性能。对沿海严寒地区混凝土结构耐久性设计具有一定参考意义。     

基于冻融循环与硫酸盐侵蚀耦合作用的水工混凝土耐久性试验研究

结合试验方式对冻融循环与硫酸盐侵蚀耦合作用下水工混凝土的耐久性能进行分析。结果表明,在试验初期,硫酸盐侵蚀可对水工混凝土的冻融损伤产生一定抑制作用,使得水工混凝土的各项耐久性指标有一定程度的提高,但在试验后期,在硫酸盐和冻融循环耦合作用下,水工混凝土的各项耐久性指标下降速率递增明显。耦合影响下水工混凝土表层的粘聚力降幅增大,但表面摩擦系数变幅较小。水胶比达到0. 33时,耦合作用下水工混凝土的耐久性能可达到最佳。     

受冻条件对混凝土抗冻性的影响

本文分别以气冻、干湿冻融、饱和冻融为条件,经过125次冻融循环,每25次冻融循环结束后对混凝土强度、质量进行对比,研究水工混凝土在冻融循环条件下的性能,得出在不同受冻条件下,混凝土经冻融循环后,在干湿冻融状态下的冻融破坏最为严重,其次是饱和冻融的结论。     

西部地区输水工程抗腐蚀混凝土关键技术与应用

在我国西部地区工程中钢筋混凝土建筑物要经受高浓度盐离子侵蚀、冻融和干湿交替的多重作用的破坏,会表现出损伤超叠加效应,使普通混凝土在短期内即遭严重破坏。如何抵制各种破坏因素的复合作用,保持混凝土结构的长期耐久性是工程中的关键技术。高性能混凝土具有优异的结构稳定性和高耐久性,能够有效抑制盐溶液和冻融循环的双重作用,在乌鲁木齐供水工程中取得了广泛的应用。实验表明,其抗渗性与抗冻性均满足耐久性设计要求。     

复杂环境作用下粉煤灰混凝土碳化性能试验研究

为了探究粉煤灰混凝土在多种因素共同影响下的碳化性能,对0%、10%、20%、30%四种粉煤灰掺量下的混凝土分别进行单一冻融循环、单一干湿循环以及冻融-干湿循环作用下的碳化试验.研究结果表明：随着循环次数的增加,碳化深度呈幂函数增长;相同环境下,粉煤灰掺量越大,碳化深度也越大;随着碳化龄期的增加,碳化深度呈逐渐增大趋势;相同碳化龄期（7d、14d、21d、28d）和粉煤灰掺量（0%、10%、20%、30%）情况下,冻融-干湿-碳化深度＞冻融-碳化深度＞干湿-碳化深度;根据试验结果,建立了粉煤灰混凝土碳化模型,可较好模拟不同环境、粉煤灰掺量以及碳化时间下的碳化深度,可为工程实践提供帮助.     

硫酸盐侵蚀与冻融循环耦合作用对水工混凝土耐久性的影响研究

文章运用试验的方法,从质量损失率、质量衰减规律、弹性模量损失和抗压强度损失的角度研究了硫酸盐侵蚀与冻融循环耦合作用下的水工混凝土耐久性.结果表明:试验初期硫酸盐侵蚀能够在一定程度上抑制水工混凝土冻融损伤,有利于提升其各项耐久性指标;而试验后期,硫酸盐与冻融循环耦合作用明显增大了各项耐久性指标的下降速度.水工混凝土表面摩...     

气候变化条件下水工混凝土的抗冻性能

为了提高气候变化条件下水工混凝土的抗冻耐久性,采用自制的气候模拟系统,设定了-5℃、-10℃、-17℃、-30℃、-40℃等5个冻融过程降温终了混凝土试件中心温度,研究冻融温度对F50、F100、F300等3种抗冻设计等级水工混凝土的质量损失、动弹性模量的影响。试验结果表明:随着冻融过程中降温终了试件中心温度的降低,F50、F100、F300等3种抗冻设计等级的水工混凝土的质量损失、动弹性模量损失逐渐增大,水工混凝土能经受的最大冻融循环次数也逐渐减少。降低冻融过程中混凝土试件的中心温度可引起水工混凝土抗冻耐久性的降低。     

盐浸-干湿-冻融耦合作用下混凝土坝强震开裂机理

为探究混凝土坝在盐浸侵蚀、干湿循环、冻融循环因素影响下的强震破坏规律,通过材料劣化试验和数值模拟方法开展大坝强震开裂机理研究。针对坝体不同位置开展盐溶液侵蚀、干湿循环以及冻融循环劣化试验,基于材料试验结果,构建混凝土重力坝扩展有限元模型,模拟混凝土材料劣化前及劣化后混凝土坝强震开裂破坏情况。结果表明：多因素耦合作用导致混凝土材料劣化,强震作用下会降低大坝承载能力,增加大坝倒塌破坏风险。考虑混凝土多种劣化因素影响,所得结论可用于高寒地区混凝土坝的抗震设计。     

冻融循环及硫酸盐侵蚀双因素下面板混凝土耐久性研究

冻融循环与硫酸盐侵蚀是影响面板混凝土耐久性的两个主要因素。研究了水灰比为0.45、0.42、0.38的面板混凝土在5.0%(质量分数)硫酸钠溶液中单一冻融循环、单一硫酸盐侵蚀及冻融循环及硫酸盐侵蚀交替试验下面板混凝土的质量损失率及相对动弹模量变化规律和特点。结果表明:水灰比越小,面板混凝土的抗冻性及抗硫酸盐侵蚀能力越强。冻融破坏与硫酸盐侵蚀双因素作用不是简单的相互叠加的效应,而是超叠加效应,这两种破坏是相互促进,相互影响。本文的研究方法及成果可以为面板混凝土耐久性研究提供重要的参考依据。     

盐渍土地区冻融循环耦合作用下水工混凝土抗压性能研究

辽东沿海盐渍土地区盐类侵蚀及冻融循环破坏，对水工混凝土结构功能和服役年限会造成严重影响。文章利用冻融循环和硫酸盐侵蚀试验，探讨了水工混凝土相对动弹模量、质量以及单抽抗压强度的损失规律。结果表明：硫酸盐侵蚀会加剧混凝土的冻融损伤，致使其抗压强度明显下降，建立的抗压强度损伤演化方程能够较好地反映盐渍土地区冻融循环条件下混凝土性能劣化规律。     

水工建筑物混凝土的碳化、冻融破坏及其防治

水工建筑物多以混凝土结构组成,而这些混凝土结构多数处在环境、气候较为恶劣的情况下.受泥沙、水流、物理、化学、气温等因素的影响,混凝土碳化、冻融破坏极为常见,直接影响混凝土的耐久性,使许多水工建筑物的运行寿命大大缩短,没有达到设计使用年限,造成了巨大的经济损失.所以进一步探讨水工建筑物的碳化、冻融破坏机理及其防治措施是十分重要的.     

复杂环境下水工混凝土耐久性评价研究

很多地区水工混凝土结构,由于受到不同的环境侵蚀,均达不到设计使用寿命,给工程的社会经济效益带来重大影响。文章结合我国北方地区存在的"碳化-硫酸盐侵蚀-干湿循环"的复杂水工环境,进行了不同配合比下的耐久性对比研究,同时建立了以关联度为依据的耐久性等级划分原则,对复杂多变环境下的水工混凝土耐久性的劣化过程进行评价研究,以期为工程实践提供帮助。     

碳化及硫酸盐侵蚀对混凝土强度性能的影响研究

为研究碳化与硫酸盐侵蚀共同作用下混凝土的强度特性及其演变规律,分别通过单一硫酸盐干湿循环试验、单一碳化试验以及碳化与硫酸盐干湿循环的交替试验,分析其对混凝土强度特性的影响机理。试验结果表明:水灰比越小,单一硫酸盐侵蚀以及碳化与硫酸盐侵蚀交替作用后混凝土的抗压强度及劈裂抗拉强度降低幅度越小;随着碳化时间的延长,混凝土的抗压强度及劈裂抗拉强度呈现先快后慢的增长趋势,且水灰比越大,增长幅度越大;碳化与硫酸盐侵蚀共同作用下,二者对混凝土强度的影响特征并非各自影响效应的简单叠加,而是相互影响、相互促进。因此,在碳化和硫酸盐侵蚀作用同时存在的环境中,混凝土的水灰比不应太大。     

基于冻融温度的水工混凝土抗冻性研究

文章利用气候模拟系统试验研究了F300、F50两种水工混凝土,在-40℃、-30℃、-25℃、-18℃、-10℃、-5℃冻融最低中心温度下的抗冻性。结果表明:在不同冻融中心低温条件下高与低抗冻设计水工混凝土所能经受最大冻融循环次数、力学性能、动弹性模量、质量损失等变化规律存在差异,水工混凝土的微观特性在冻融作用后发生明显的改变。     

水工混凝土冰冻害机理及抗冻性能研究进展

冻融环境作用下水工混凝土会发生冰冻害破坏,出现表皮脱落、开裂和松动等现象,显著影响寒区水工混凝土的耐久性。外加材料可增强内部孔隙结构,从而提高水工混凝土的抗冻性。综述了混凝土自身结构、施工条件和外部环境等因素对寒区水工混凝土的冰冻害影响;总结纤维混凝土、纳米混凝土以及引气混凝土在冻融后的强度、质量以及弹性模量变化;进而阐述外加材料对水工混凝土抗冻性的影响机理。最后,提出寒区水工混凝土性能增强技术的研究构想：开展超低温-大温差以及多次冻融循环条件下水工混凝土破坏特性及增强技术研究;加强冻融、盐侵蚀及荷载耦合作用对水工混凝土抗冻性能的影响研究;提出一套完整的评价体系以客观地反映外加材料对混凝土的增强作用;综合考虑水工混凝土增强技术性能优势、经济环保、耐久性等客观因素,加强寒区水工混凝土增强技术示范工程验证与优化,扩大其实际工程应用。研究成果可为我国寒区水利工程中混凝土构筑物的建设及运营维护等提供重要技术支撑。     

冻融循环作用下水工混凝土耐久性和力学性能试验研究方法探讨

通过对严寒地区水工混凝土破坏方式和冻融破坏机理的分析,指出了开展冻融循环作用下混凝土耐久性及力学性能研究的必要性.阐述了在动弹性模量测试的基础上,进一步研究混凝土的其他耐久性指标和力学性能指标的基本思路及试验方法,探讨了冻融循环作用下,水工混凝土的动弹性模量损失与其他耐久性和力学性能指标损失的相关性研究方法.     

盐环定扬黄工程水工建筑物侵蚀破坏因素分析及应对措施

本文以盐环定扬黄工程中遭侵蚀破坏的泵站、输水干渠、输水渡槽及井柱基桩等水工建筑物为研究对象,从冻融循环、混凝土结构破坏及水中硫酸根离子和氯离子化学侵蚀等角度,分析了干湿交替条件下水工建筑物侵蚀破坏因素,并结合实践经验,根据侵蚀破坏程度提出防治措施,为更有效的防治水工建筑物侵蚀破坏提供借鉴。     

新型水工混凝土表面防护涂层抗冻融性能研究

西部高寒地区地理位置独特,水文地质气候条件复杂,自然环境恶劣,造成该区域内水利工程混凝土材料易发生冻融劣化破坏。对此,选取课题组已研发的3种新型水工混凝土表面防护涂层材料(耐候型环氧涂层、不饱和聚酯树脂和聚脲涂层体系),进行室内加速冻融试验。试验结果表明,以环氧胶泥为底漆,聚脲材料为面漆的水工混凝土表面防护涂层的抗冻性能最优。随后在西藏地区水利水电工程进行了现场生产性试验,通过观测发现,新型聚脲材料起到了很好的抗冻防护效果。该材料有望应用于西部高寒地区水工建筑物的表面防护,提高水利水电工程建筑物的耐久性。     

高寒地区复掺矿物掺合料水工混凝土抗冻耐久性劣化机理研究

为评定高寒地区环境对掺矿物掺合料水工混凝土结构冻融循环耐久性能的影响规律,通过不同掺合料掺量及种类、不同冻融温度下水工混凝土冻融循环试验,研究分析不同配合比水工混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度以及渗透性的时变规律,揭示了矿物掺合料与冻融温度对混凝土抗冻性的影响机理。试验结果表明:各掺合料水工混凝土的抗冻性从优到劣依次为粉煤灰+硅灰+稻壳灰硅灰+稻壳灰粉煤灰+稻壳灰粉煤灰+硅灰稻壳灰硅灰粉煤灰未掺加;相同单掺条件下,掺加稻壳灰试件组抗冻性最强,硅灰居中,粉煤灰最弱;复掺矿物掺合料情况下,三掺粉煤灰、硅灰、稻壳灰混凝土抗冻性最强;复掺矿物掺合料能减少水工混凝土的孔隙率及渗透性,且粉煤灰、硅灰、稻壳灰的颗粒粒径不同会相互填充,从而产生超叠加效应;随着冻融循环过程中试件中心温度的降低,导致混凝土内部的温度梯度增大,孔隙内部的膨胀压力增大导致混凝土内部结构破坏。