纤维混凝土氯离子扩散试验研究

以沿海某水闸混凝土耐久性设计为依托,通过试验研究了混凝土的氯离子扩散特性。设计变量包括水泥品种、水灰比和纤维掺量,采用NEL法测定养护龄期28 d的混凝土氯离子扩散系数。试验研究结果表明:海工水泥混凝土的氯离子扩散系数较普通水泥混凝土氯离子扩散系数小;混凝土氯离子扩散系数随着水灰比和纤维掺量的增大而增大。     

粉煤灰对混凝土氯离子渗透性能影响的试验研究

电迁移试验目前已经被广泛用来测试氯离子在混凝土中的扩散系数。本文采用此方法研究了不同掺量的粉煤灰对混凝土氯离子渗透性能的影响规律。结果表明：当水灰比、每立方米水泥用量以及粉煤灰掺量变化时,氯离子扩散系数随着粉煤灰掺量的增加而逐渐增加,混凝土氯离子扩散系数随水灰比的降低而显著降低。从而提高了混凝土的抗氯离子渗透能力。     

基于渗透性能的混凝土耐久性预测模型

通过不同配合比混凝土试件的气体渗透性测试、吸水性测试及氯离子侵蚀试验,分析了混凝土氯离子扩散系数与渗透性能之间的关系,建立了基于渗透性能的混凝土耐久性预测模型,并以某临海水闸工程为例对所建模型进行验证。结果表明:空气渗透性系数、吸水性系数及氯离子扩散系数均随着水灰比的增大而增大;不同水灰比情况下,氯离子扩散系数均随空气渗透性系数、吸水性系数的增大而增大,且呈现一定的相关性;建立的基于渗透性能的混凝土耐久性预测模型,只需进行混凝土结构渗透性能的试验,即可预测混凝土结构的使用寿命;以某临海水闸工程为例对所建模型进行验证,认为该模型是可行的。建立基于渗透性能的混凝土耐久性预测模型对在氯离子环境下的混凝土结构工程直接利用渗透性能预测其使用寿命具有重要意义。     

硫铝酸盐水泥抗氯离子渗透性试验研究

通过硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的对比试验,研究了不同水灰比情况下两种水泥的抗氯离子侵蚀性能。结果表明:普通硅酸盐水泥砂浆的氯离子扩散系数比硫铝酸盐水泥砂浆大10倍以上;普通混凝土的氯离子扩散系数比硫铝酸盐水泥混凝土大4~6倍;硫铝酸盐水泥抗氯离子渗透性能明显优于普通硅酸盐水泥;随着水灰比变小,硫铝酸盐水泥的扩散系数明显降低。     

混凝土碳化对氯离子扩散影响试验研究

混凝土耐久性研究从环境层面分主要是碳化和氯离子扩散两个方面。碳化过程会改变混凝土的性质,影响氯离子扩散。在相同养护条件下制成混凝土试件,试件在内部环境条件相同的碳化箱中进行不同程度碳化并测量碳化深度。采用标准电流电量法测量不同碳化深度混凝土试件的扩散系数,分析在其他条件相同的情况下碳化深度对氯离子扩散系数的影响及产生这种影响的原因。试验结果表明氯离子扩散系数随碳化深度增加而增大。综合分析碳化影响效应,碳化对于氯离子扩散存在正反两方面的影响。一方面碳化增加混凝土密实度,阻碍氯离子扩散;另一方面碳化增加混凝土内毛细孔数量且增加自由氯离子含量,促进氯离子扩散。实际情况下碳化对于氯离子扩散系数的影响效应取决于哪一方面的作用更具主导性。     

水灰比对外掺氧化镁的介质孔隙结构参数的影响

为了进一步促进氧化镁混凝土的广泛应用,论文开展了水灰比对外掺氧化镁水泥净浆、砂浆、一级配混凝土砂浆等介质的孔隙结构参数影响的试验研究.结果表明,水灰比对外掺氧化镁介质的孔隙结构参数有重要影响;水灰比增大,试件28 d和180 d的孔隙率均呈增大趋势,孔径均匀性得到改善;水泥净浆和砂浆的平均孔径随着水灰比的增大而增大,一级配混凝土砂浆则相反;随着龄期的延长,水泥石越来越密实,其孔隙构造不断改善.     

不同养护温度及砂率对衬砌混凝土力学性能的影响

主要研究在高温养护下不同砂率对衬砌混凝土各力学性能的影响,采用高温养护箱来模拟高地温隧洞真实的温湿环境对不同砂率(15%、25%、35%、45%、55%)的混凝土试块进行高温养护,然后对养护龄期为7 d、28 d的混凝土试块进行力学试验,获得不同砂率的混凝土试块的抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量。研究结果表明,在同一养护温度下,混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量随砂率的增大先增大后减小;在相同的砂率配比下,养护温度越高,混凝土的各力学性能均有所下降;养护龄期为7 d的混凝土抗压强度及劈裂抗拉强度随砂率的增大,其变化程度基本高于养护龄期为28 d的,而对于混凝土的弹性模量则表现出相反的规律。经过综合分析,砂率为35%时混凝土的各力学性能达到最佳。     

混凝土中氯离子二维扩散规律的解析研究

在综合考虑混凝土初始暴露龄期和时变扩散系数的基础上研究氯离子侵入混凝土的时变扩散模型,并据此推导了氯离子二维扩散微分方程的封闭解,分析了混凝土初始暴露龄期、持续暴露时间、时变扩散系数等因素对混凝土中氯离子二维扩散和分布规律的影响。研究并比较了本文与其他文献中的氯离子二维扩散模型,并对这些计算模型的特点和适用性给出说明。     

水利工程中防渗结构多类型材料单轴试验研究

为研究某水利枢纽工程中防渗墙结构多类型混合料力学特征,设计开展了不同因素影响特性试验。研究了水灰比对混合料抗压强度抑制效应,且水土比降低,可提高水灰比对混合料强度的抑制效应;高水灰比混合料塑性变形能力较强,峰值应变最大。获得了水土比与混合料抗压强度为负相关,但在水灰比为6试验方案中,水土比在低于5.5时,强度为递增,各水土比方案中强度最大为水土比5.5,两个养护龄期下分别达101.4 kPa、171.9 kPa;水土比对峰值应变影响较弱。研究了养护龄期与混合料强度为正相关,同一配合比中养护30 d试样抗压强度相比养护15 d增大了33.8%;水泥可提升养护龄期对强度促进效应,但土含量在养护龄期促进强度效应中具有上限性。研究成果可为水利工程中多类型混合料的应用认识提供参考。     

界面裂纹对混凝土氯离子扩散系数的影响

将混凝土看成是一种由骨料、界面和水泥石基体所组成的三相复合材料,平行界面裂纹位于骨料表面,据此构建出圆形单元细胞模型,并采用推进前沿法尽可能准确地剖分单元细胞,然后应用有限元法获得混凝土氯离子扩散系数的数值解。通过与已有实验结果的比较,初步验证了文中数值方法的有效性,并定量评价了混凝土细观结构对氯离子扩散系数的影响。数值计算表明,混凝土氯离子扩散系数随裂纹张开角、界面厚度的增大而增大,但随着骨料直径的增大而减小,且骨料级配对混凝土氯离子扩散系数有很大的影响。