基于BP神经网络的混凝土抗硫酸盐侵蚀预测研究

鉴于新拌混凝土流变参数与硫酸盐侵蚀劣化指标之间存在的非线性映射关系,基于新拌混凝土流变参数,利用BP神经网络建立了硫酸盐干湿循环侵蚀后混凝土抗压强度损失率、质量损失率及相对动弹性模量的预测模型,预测了混凝土受硫酸盐侵蚀程度。结果表明,BP神经网络模型预测的硫酸盐侵蚀结果与实测结果吻合较好,且预测误差较小,说明BP神经网络模型对混凝土受硫酸盐侵蚀后的劣化程度具有良好的预测效果。     

混凝土强度对盐渍土地区钻孔灌注桩耐久性的影响

为了确定盐渍土强腐蚀环境下桩基混凝土强度等级,采用硅酸盐水泥和高抗硫酸硅酸盐水泥制备了两组(C40和C50)混凝土进行试验,考察了不同强度等级混凝土抗硫酸盐和抗氯离子的侵蚀能力。结果表明,在浸烘循环试验制度下,C50与C40抗压强度耐蚀系数差异不大;在浸泡试验制度下,砂浆试件的膨胀系数随强度等级的升高而减小,而强度等级对砂浆的抗折强度抗蚀系数影响不大;混凝土抗氯离子侵蚀能力随强度的增高而增强。综合考虑混凝土技术经济性能和施工质量控制水平,对于硫酸盐和氯盐共存环境下的桩基混凝土,建议采用C40高性能混凝土。     

冻融循环与硫酸盐侵蚀耦合作用下碾压混凝土性能研究

为研究冻融循环与硫酸盐侵蚀耦合作用下碾压混凝土层面的性能,设计并开展了碾压混凝土层面性能的相关试验,通过测试碾压混凝土质量变化、相对动弹性模量、硫酸根离子侵蚀浓度变化及层面损伤层厚度,分析了碾压混凝土在冻融与Na₂SO₄溶液耦合作用下的损伤机理。试验结果表明,水胶比对碾压混凝土层面各项性能影响显著,碾压混凝土水胶比越小,其水泥水化程度越高,骨料间的浆体粘结性能也越高,相应各项层面性能的抗侵蚀抗冻耐久性越好;当冻融循环次数达到75~100次后,双因素耦合作用下的试件各层面评价指标劣化速率增快,层面损伤程度开始逐步高于单一冻融破坏。     

盐蚀-干湿循环作用下玄武岩纤维混凝土腐蚀劣化试验研究

为探究新疆南部地区不同掺量玄武岩纤维混凝土腐蚀劣化规律,结合该地区的盐渍土壤环境和极端干旱沙漠性气候条件,采用本地区既有结构混凝土所常用的强度等级C35,在混凝土中分别掺入0％、0.1％、0.2％、0.3％的玄武岩纤维,开展现场暴露试验和室内加速对比试验,选取相对质量评价参数和相对动弹性模量评价参数为主要指标进行分析,研究结果表明:(1)纤维掺量越多,混凝土试件表面的可见裂缝越少,表观损伤程度越轻.(2)当纤维掺量为0.3％时,试件的相对质量评价参数变化波动较其他掺量变小,说明混凝土抵抗复合盐侵蚀的性能随纤维掺量的增加而增强.(3)室内外的相对动弹性模量评价参数分析表明,室内混凝土侵蚀开始时间早于室外,且侵蚀的速度也较室外快.室外混凝土试件主要在210 d开始进入较为明显的腐蚀阶段,且劣化速度随纤维掺入的增加而减小.     

配合比参数对混凝土硫酸盐冻融破坏的影响

以用于渠道衬砌的混凝土为例,利用二次通用旋转组合设计优化渠道衬砌用混凝土配合比参数,选取粉煤灰、矿渣、粗骨料体积率、水灰比4个因素,以渠道衬砌用混凝土硫酸盐冻融300次后的相对动弹性模量为指标,建立回归模型,通过对试验结果的方差分析及对所建立模型的优化得到混凝土的最优配合比。结果表明,混凝土抗硫酸盐冻融最优参数为粉煤灰掺量110kg/m^3,矿渣掺量70kg/m^3,粗骨料体积率为0.335,水灰比0.4,在该最优条件下混凝土相对动弹性模量为90%,二次通用旋转组合设计优化所得混凝土配合比具有良好的抗冻耐久性。     

干湿循环对面板混凝土抗冻耐久性的影响

针对我国北方面板混凝土服役过程中遭受的干湿与冻融循环共同作用导致的混凝土性能劣化问题,以浸烘循环和冻融循环模拟实际情况并同时考虑先后次序问题,通过对试件进行0、20、40、60次的浸烘循环预处理,开展了混凝土冻融循环试验,探究了干湿循环对混凝土抗冻耐久性的影响。试验结果表明,干湿循环在一定程度上会加剧冻融循环带来的损伤,随着浸烘循环预处理次数的增加,混凝土在冻融过程中的质量、动弹性模量、超声波波速大幅降低,渗透系数大幅增加;微观上,浸烘循环预处理造成混凝土微观层面上的初始损伤并产生初始微裂纹,使水分更易侵入混凝土,导致在冻融循环中更易产生新的微裂纹及初始微裂纹的发育,从而降低混凝土抗冻耐久性。     

高原地区盐渍土硫酸盐强腐蚀性环境防腐设计

  [目的]  为了应对我国西藏某输变电工程中遇到的高原地区盐渍土硫酸盐强腐蚀性环境,对混凝土结构耐久性进行特殊方案设计,以提高混凝土的抗腐蚀性能。  [方法]  通过研究硫酸盐对混凝土的腐蚀机理,分析影响混凝土耐久性的因素,找到防止或减轻硫酸盐对混凝土侵蚀的技术措施。  [结果]  结合工程实际情况确定了混凝土配合比,并在混凝土中添加抗硫酸盐类侵蚀防腐剂,提高了变电站灌注桩、承台等地下混凝土结构抗腐蚀性能。  [结论]  研究成果给硫酸盐强腐蚀性环境下的混凝土耐久性设计提供了参考。     

冻融—碳化交替作用下混凝土耐久性试验分析

采用单面冻融法与碳化试验方法,对不同成型方式(透水模板成型和普通钢模成型)混凝土试样分别进行冻融—碳化交替作用和单因素作用的对比研究。结果表明,冻融—碳化耦合作用下混凝土的碳化能有效抑制冻融损伤,且其抑制作用随水胶比增大而增强;透水模板增强混凝土表面成型质量,其冻融损伤和碳化深度显著降低,碳化对冻融损伤抑制作用较普通钢模成型试样小。     

矿物掺合料掺量对钻孔灌注桩混凝土耐蚀性的影响

为提高新疆某火电厂桩基混凝土的抗腐蚀性能,考察了30%(10%粉煤灰+20%矿渣)、40%(15%粉煤灰+25%矿渣)和50%(20%粉煤灰+30%矿渣)三种掺合料掺量混凝土的耐蚀性能。结果表明,在硫酸盐溶液浸烘循环作用下,高性能混凝土抗硫酸盐等级超过KS200;在地下水或硫酸盐溶液侵蚀环境下,均满足砂浆膨胀系数1.5、抗折强度抗蚀系数0.85的要求。56d龄期时,混凝土氯离子迁移系数为(2.5~3.1)×10~(-12) m~2/s;在地下水自然浸泡状态下,氯离子扩散系数为(2.6~2.8)×10~(-12) m~2/s;150d龄期时混凝土库仑电量450C;粉煤灰与矿渣复掺,且掺量由30%增至50%时,混凝土的抗硫酸盐侵蚀和抗氯离子侵蚀能力均随矿物掺合料掺量的提高而增强。研究结果对于提高新疆某火电厂钻孔灌注桩混凝土的耐久性有积极意义。     

崩岗区残积土抗剪强度试验研究

以江西省赣州市崩岗侵蚀区的土样为试验样本,通过对不同含水率、干密度、石灰含量、养护时间、干湿效应影响下的崩岗区残积土进行直剪试验,研究崩岗区土的抗剪强度特性,并分析崩岗侵蚀的机理。结果表明,含水率增加、干密度降低及干湿循环次数增加均会使土样的抗剪强度降低;掺入石灰能提高土样的抗剪强度,且石灰含量和土样的养护时间与土样的抗剪强度成正相关。     

硅粉掺量对钢纤维硅粉混凝土力学性能的影响

针对水工建筑物抗压强度要求及寒冷地区混凝土抗冻要求,研究了在等掺量钢纤维混凝土中加入不同掺量的硅粉,选取三个等级的混凝土,在满足和易性要求的前提下进行配合比试验,在2 000kN的压力试验机进行抗压强度试验、用KDR-V9混凝土快速冻融机进行冻融试验及DT-W18动弹性模量测定仪测定动弹性模量试验,确定力学性能最好的硅粉钢纤维混凝土配合比。结果表明,在钢纤维掺量为0.8%的混凝土中加入10%的硅粉,能够配制出力学性能相对较高的混凝土。     

广西沿海硫酸盐反复侵蚀地聚物混凝土力学试验与损伤特性研究

广西沿海地区海水浪溅及频繁降雨均会导致混凝土构件受到干湿交替作用的影响.通过室内试验探究了干湿交替作用下地聚物混凝土的应力—应变关系、抗压强度与耐侵蚀系数等力学性能.试验结果表明,地聚物混凝土的应力—应变曲线可分为线性增长、减速增长、缓慢下降三个阶段,分别对应试件的弹性变形、弹塑性变形及破坏阶段.不同干湿交替次数条件下...     

应变率效应对混凝土力学性能影响的细观仿真分析

针对混凝土结构在使用过程中经常会遭遇动荷载作用且作为一种率敏感性材料的动态力学性能将直接影响结构的承载力问题,从细观层次出发,结合试验实测的混凝土各组分静动态应力—应变曲线,拟合了混凝土各组分不同应变率下的本构模型,采用自主开发的混凝土非线性有限元软件,对混凝土试件轴拉试验细观数值进行了仿真,探讨了混凝土抗拉强度、弹性模量随应变率的变化规律。结果表明,混凝土抗拉强度和弹性模量均随应变率的增加而增加,但弹性模量的率敏感性低于抗拉强度的率敏感性,且计算结果与试验结果相吻合。     

膨胀土干湿循环作用下的动力特性试验研究

为研究干湿循环作用下膨胀土的动力特性,对干湿循环条件下膨胀土进行动三轴试验,研究了围压、干湿循环次数、振动次数对于膨胀土动弹模量、阻尼比的影响规律。试验结果表明,土体在动荷载作用下的变形分为稳定型和破坏型,稳定型土体的动弹模量随振动次数增加而略有增加,阻尼比则有减小趋势,破坏型土体在较少的振动次数下很快达到破坏应变。建立了膨胀土的累积变形预测模型,可用于分析土体的累积变形随振动次数的变化规律。不同动应力条件下,土体的滞回圈形态从稀疏到密集,面积逐渐减小,较大应力作用下滞回圈的高度随振动次数的增加逐渐降低。首次干湿循环后对土体的影响最为显著,随后影响趋势逐渐减弱,随着干湿次数的增加,相同应力条件下土体需更多的振动次数才能保持稳定。     

双轴受压下混凝土动态力学特性试验研究

为了解双轴受压下混凝土动态力学特性,采用真三轴材料试验机,对边长为300 mm的立方体混凝土试件在应变速率为10-5、10-4、10-3s-1下进行双轴动态受压试验,研究了双轴受压下混凝土的抗压强度、弹性模量、峰值应变等力学特性,并与单轴压缩试验进行了比较。结果表明,双轴应力状态下的力学参数与单轴应力状态时相比均有所提高,且双轴受压时混凝土的各项力学参数受侧压力和加载速率的共同影响,并呈现出不同的变化规律。     

新型膨胀纤维混凝土在混凝土缺陷修补工程中的应用

针对水工混凝土中大面积麻面、蜂窝、孔洞等缺陷,在试件中凿除缺陷混凝土并使其形成深度和形状都相同的方形凹槽,采用正交法设计比原混凝土小一级配、强度高一等级的膨胀纤维混凝土进行修补。试验分析了不同粉煤灰掺量、纤维膨胀剂掺量、减水剂掺量和砂率对膨胀纤维混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和静力抗压弹性模量的影响程度,推荐出最佳配合比,并对比了原状、带缺陷和经修补后的混凝土力学性能。结果表明,纤维膨胀剂掺量是影响其抗压强度、劈裂抗拉强度和静力抗压弹性模量的最重要因素,修补后的混凝土在强度方面效果较好。     

透水模板布淤堵特征及影响因素试验研究

针对透水模板布(CPFL)在排除模板内新浇混凝土多余水气时易产生机械淤堵进而导致渗透反滤衰减的问题,采用自研渗透淤堵装置模拟现实工况,分析了新拌混凝土流变参数(塑性粘度η和屈服应力τ0)、侧压力对CPFL淤堵特性的影响规律和淤堵主要成因,并给出CPFL孔隙变化率表征其淤堵程度。试验结果表明,几何参数是CPFL淤堵的主要成因;其淤堵程度与混凝土η及τ0呈负相关关系,而与等效侧压力则呈正相关关系。