硫酸盐和碳化耦合作用下混凝土劣化机理与耐久性评估研究进展

总结了硫酸盐和碳化耦合作用下混凝土耐久性侵蚀机理、侵蚀模型、耦合作用模式、侵蚀产物种类、试验方法和混凝土性能评价指标等方面的研究成果,指出混凝土耐久性侵蚀机理及产物方面的结论分歧较大,试验方法多源于现场经验总结或基于单一侵蚀方法的简单组合,与真实情况不符。有关硫酸盐和碳化耦合作用下混凝土耐久性劣化模型研究近乎空白。现有研究成果难以全面地表征混凝土耐久性侵蚀损伤和动态演变,无法准确地开展服役现场中的混凝土结构耐久性评估和使用寿命预测。     

天津地铁钢筋混凝土框架混凝土渗透性检测与分析

天津地铁既有线钢筋混凝土框架结构耐久性评估中需要现场检测评估表层混凝土的渗透性。本文介绍了现场对表层混凝土渗透性的检测，对既有结构混凝土的表层渗透性进行了评价，并通过检测混凝土碳化深度间接验证了渗透性检测结果。     

预应力混凝土构件碳化及表层抗渗性能试验研究

针对小样本碳化试验研究预应力混凝土耐久性出现的研究方法较为单一、可靠性较差等问题,采用大批次、小尺寸构件,利用碳化试验和表面渗透性试验,研究不同应力状态和构件抗压强度对预应力混凝土构件耐久性的影响。研究结果表明:应力状态和构件抗压强度对预应力混凝土结构碳化深度有显著影响,同等条件下,应力越大,混凝土构件碳化深度越小;应力状态对混凝土表层渗透性无明显影响,而构件抗压强度却对其有明显影响,构件抗压强度越高,抗渗性能越好。     

钢筋混凝土结构基于耐久性劣化度的可靠性分析

结构耐久性的不足将引发其性能的劣化,并导致结构可靠度的降低。根据已建立的两种劣化度模型及极限状态法,以碳化深度和锈胀开裂两种不同的耐久性劣化度为指标,提出了混凝土结构使用寿命全过程可靠度的计算方法。结合工程实例,以荷载作用下的混凝土结构在碳化环境中的劣化问题为例,构建极限状态函数,基于两种劣化度模型,对其运用可靠度理论进行分析,得到了基于耐久性劣化度的结构可靠度求算方法。研究结果表明：可靠度与结构的混凝土保护层厚度及碳化速率的统计数值或钢筋锈蚀量密切相关。计算方法可为分析在役工程的耐久性提供参考。参14     

低渗透性对混凝土耐久性的影响

通过分析混凝土劣化的原因,得知水是影响混凝土耐久性的主要因素,从而引入渗透性这一概念。以低渗透性为基础逐项分析了其对混凝土耐久性的影响,通过实践证明各种劣化产生都与混凝土渗透性和水分存在有很大关系,因此只有保证混凝土具有低渗透性,其耐久性才会更好。     

西园隧洞混凝土碳化概率模型研究

多种因素可导致混凝土劣化,钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土结构耐久性变差的主要因素,而在一般大气环境下,混凝土碳化则是混凝土中钢筋锈蚀的前提条件。因此,研究混凝土碳化,建立碳化深度观测模型对混凝土结构耐久性的评估具有重要的实际意义。基于工程实例的实测资料,依据碳化深度预测模型,采用可靠性理论方法对钢筋混凝土结构进行耐久性分析。     

港口混凝土表层渗透性与耐久性相关性试验研究

港口混凝土表层的渗透性是决定混凝土耐久定的一项重要指标,对于港口工程的使用价值具有重要的意义。相比于陆地混凝土工程,港口混凝土表层受到更多因素的影响,因此采用适当的现场检测方式,对混凝土的表层渗透性以及耐久性进行试验研究,保证港口混凝土工程的稳定性。本文结合实际港口混凝土工程,采用Autoclam自动渗透性测试仪对混凝土的表层渗透性以及耐久性进行检测,对于影响混凝土的相关因素进行探讨。     

混凝土结构耐久性的概率极限状态设计法

混凝土结构耐久性设计中的一个重要方法就是概率极限状态设计法,这种方法根据描述耐久性劣化过程的数学模型,首先建立耐久性极限状态方程,再将环境作用与抗力作用的某个特征值与相应的分项系数代入极限状态方程,经验算就可在一定可靠度水准上得到耐久性设计参数的设计值.该法与我国混凝土设计规范的结构设计方法一致,其中的关键问题是选取描述耐久性劣化过程的数学模型与合适的设计参数.根据理论与经验相结合的碳化深度模型.选择混凝土保护层厚度与混凝土立方体抗压强度作为耐久性设计参数,建立了基于碳化寿命准则的耐久性概率极限状态设计方法,给出了碳化寿命耐久性接受准则、分项系数与设计表达式.该法适用于一般大气环境下不允许出现钢筋锈蚀的混凝土结构,根据设计表达式可直接确定满足使用寿命要求的保护层厚度与混凝上强度.     

运煤栈桥碳化速度及寿命预测研究

运煤栈桥是大型矿场和燃煤电厂的重要运输设施,故对栈桥混凝土结构进行科学的耐久性评估和使用寿命预测有着重要的意义。在自然环境中,混凝土的碳化深度评定运煤栈桥耐久性劣化的重要指标,以陕北地区某运煤栈桥为研究对象,对栈桥支架结构进行室内快速碳化试验及室外自然暴露试验,在分析两者主要区别的基础上,并结合试验结果建立了运煤栈桥的碳化方程,且该模型具有一定的实用性和理论基础,可用于栈桥支架结构的碳化深度预测;同时,根据自然碳化试验,采用了表面阻断剂方法,分析对比了三种不同涂料对碳化速度的影响,从而提出一种降低碳化速度的最优办法。     

透水模板布改善混凝土耐久性试验研究

为研究透水模板布对混凝土构件耐久性的影响,运用抗冲磨法、抗收缩法、碳化法、抗渗法、单面冻融法、以及压汞法和SEM理论从外部环境和内部材料两方面分析透水模板布改善混凝土微观结构和抵抗各种劣化机理。试验结果表明:透水模板布可提高混凝土表层抗冲磨性能,抑制早期收缩,优化孔隙分布,改善覆盖质量,阻碍侵蚀性介质侵入,减缓表层混凝土劣化过程,提高构件耐久性能。     

对混凝土耐久性模型的思考——兼与《评价高性能混凝土耐久性综合指标》作者商榷和讨论

论述了混凝土渗透性与耐久性的关系.混凝土渗透性与Cl-侵入、碳化、硫酸盐化学侵蚀有一定相关性.渗透性与其他一些耐久性如抗冻性、硫酸盐结晶破坏、碱集料反应等关系不大.指出混凝土的渗透性不能作为综合指标评价混凝土的耐久性,并建立了新的混凝土耐久性模型.     

多因素作用下混凝土抗碳化性能的试验研究

综合考虑了外荷载、环境腐蚀介质、材料性状及龄期等影响因素,并从中选取有代表性的因素如应力大小、CO2作用、水灰比、碳化龄期等,设计试验方案,进行混凝土的碳化试验.试验结果表明,混凝土碳化速度随时间缓慢减小;拉应力可促进混凝土碳化,而压应力则抑制其碳化;在一定范围内,水灰比越大,则碳化速度越快.经过对试验数据的拟合回归,建立了多因素交叉影响下的碳化模型,经工程验证,效果较好.     

受力状态下混凝土材料劣化模型与可靠性分析

通过分析试验数据,修正和改进了现有混凝土碳化深度预测模型中的应力影响系数和水灰比影响系数,并给出了基于可靠性分析的混凝土结构材料劣化寿命准则。分析表明：拉、压应力状态下,混凝土碳化速率分别得到促进和抑制,特别是随着拉应力水平的增加,碳化速率越来越快;通过可靠性分析可得,混凝土材料劣化概率与可靠度存在一一对应的关系,同时混凝土保护层厚度和应力水平对混凝土结构的寿命影响显著,在具有相同可靠度保障时,随着拉应力水平的提高或保护层厚度的减小,混凝土材料的劣化时间将缩短。     

盐冻作用下混凝土力学性能研究及灰色预测

为探究混凝土的劣化规律,对混凝土的力学性能进行了预测,以试验室数据为基础,构建了各项力学性能指标的灰色GM(1,1)预测模型,预测各项指标的劣化规律。结果表明:以盐溶液作为冻融介质会加快试块的破坏,且不同盐溶液对试块的破坏程度存在一定差距;获得的灰色GM(1,1)预测模型精度满足要求,可用于预测灌区内混凝土建筑物的力学性能。研究成果可以为寒旱灌区混凝土建筑的寿命预测与后期维护提供参考,也可为不同类型混凝土的各项性能预测提供研究方法。     

碳化对混凝土渗透性及孔隙率的影响

碳化不仅引起混凝土的碱度降低 ,还会使混凝土的微观结构发生变化。在引起混凝土碱度降低方面 ,碳化对钢筋混凝土的耐久性是不利的。但在混凝土渗透性及孔隙率方面 ,碳化使混凝土的抗渗性提高     

拉会大桥高性能硅粉混凝土试验研究

对拉会大桥预应力混凝土连续刚构桥采用的C50高性能硅粉混凝土进行了试验研究,主要研究硅粉掺量对C50高性能混凝土的工作和易性、抗氯离子渗透和抗碳化的影响。试验结果表明:掺入适量硅粉有助于提高高性能混凝土和易性,同时对改善混凝土抗氯离子渗透和抗碳化等耐久性有显著作用。根据试验确定拉会大桥C50高性能混凝土硅粉掺量为5.66%,据此制备的混凝土各方面性能较优,能满足规范和设计要求。     

铁路隧道衬砌机制砂混凝土耐久性能试验研究

目前天然河砂资源紧缺,基于叙毕铁路川滇段某标段隧道工程大量采用机制砂施作隧道衬砌混凝土的现状,为揭示铁路隧道衬砌机制砂与河砂混凝土耐久性能方面的差异,考虑细骨料、混凝土强度等级、养护条件等因素的影响,进行电通量与碳化试验,研究不同因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗碳化性能的影响。试验结果表明:相同强度等级的机制砂混凝土耐久性能指标高于河砂混凝土约6%~10%,且混凝土耐久性能随强度等级的提高得到不同程度的提升;标准养护条件下混凝土耐久性能明显优于隧道内自然养护条件下混凝土,其抗氯离子渗透性能和抗碳化性能分别提升约43%、37%。根据试验结果,在隧道施工过程中需加强衬砌混凝土养护以增强其耐久性能。     

粉煤灰混凝土的研究现状及试验研究前景探讨

通过分析国内外粉煤灰混凝土抗碳化性能的研究现状及发展趋势,指出目前混凝土碳化深度主要采用快速碳化试验的方法,总结了该方法的优缺点,并将大掺量粉煤灰混凝土置于自然环境中,全面考虑自然环境变化因素,分析碳化结果得出碳化深度计算式,可以更准确的预测混凝土碳化深度,进而提高建筑物的耐久性。     

应力损伤对混凝土抗碳化性能的影响

应用超声波波速来定义混凝土的损伤度,采用混凝土快速碳化试验方法研究了基准混凝土及损伤度为0.05,0.12,0.19,0.27的应力损伤混凝土的抗碳化性能.结果表明：应力损伤混凝土的碳化规律与基准混凝土相似,其碳化深度随时间的变化亦符合指数形式;混凝土的碳化深度随损伤度的增加而增大.为定量分析应力损伤的影响程度,定义损伤影响因子KD来描述应力损伤对混凝土抗碳化性能的影响,KD与损伤度D呈线性关系.通过对混凝土碳化耐久性的分析发现,应力损伤对混凝土碳化寿命影响较大,当损伤度D达到0.27时,其碳化寿命仅为基准混凝土的0.39.