FRHPC在冻融与腐蚀共同作用下的强度变化

目的研究纤维增强高性能混凝土（FRHPC）在恶劣环境下的强度规律，解决FRHPC承受冻融破坏和化学腐蚀问题．方法测定了高性能混凝土（HPC）、钢纤维增强高性能混凝土（SFRHPC）和高强高模聚乙烯纤维增强高性能混凝土（PFRHPC）在冻融与卤水化学腐蚀共同作用下的强度变化．结果结果表明：HPC在青海和新疆盐湖卤水腐蚀条件下的冻融后强度很高，在内蒙古和西藏盐湖卤水腐蚀下则略低．SFRHPC明显改善了HPC在内蒙古和西藏盐湖卤水腐蚀条件下的抗冻性。PFRHPC在新疆盐湖卤水腐蚀条件下的抗冻性明显优于SFRHPC．延长混凝土的养护龄期，能够明显提高HPC和SFRHPC在盐湖卤水腐蚀条件下的冻融抗折强度．此外，随着在盐湖卤水腐蚀条件下冻融循环次数的增加，HPC和SFRHPC的强度基本上是降低的，而PFRHPC的强度则表现出一定程度的增长．结论综合分析指出，FRHPC适合于同时承受冻融破坏和化学腐蚀的严酷环境．     

荷载对混凝土在腐蚀-冻融作用下强度的影响

为研究混凝土的多因素耐久性,采用高浓度腐蚀介质,测定普通混凝土(OPC)、高强混凝土(HSC)、高性能混凝土(HPC)、钢纤维增强高强高性能混凝土(SFRHPC)和高强高模聚乙烯纤维增强高强高性能混凝土(HEMPFRHPC)在(化学腐蚀+冻融循环)双重破坏因素(DDF)和(弯曲荷载+化学腐蚀+冻融循环)多重破坏因素(MDF)作用下的强度变化.结果表明:在1500次DDF和1600次MDF作用下,混凝土的抗压强度均存在不同程度的下降,弯曲荷载比对混凝土在MDF作用下抗压强度的降低作用存在一个阈值:HSC和HPC为40%,PFRHPC为20%,SFRHPC65%.掺加矿物掺合料有利于稳定高强度等级混凝土在MDF作用下的抗压强度,进一步掺加钢纤维还能够确保混凝土抗折强度的持续增长.     

在盐湖卤水环境中混凝土应力腐蚀行为

用中型千斤顶加载装置施加30%~40%弯曲荷载,研究普通混凝土(OPC)、掺与不掺矿物掺合料的高强混凝土(HSC)、复合掺加矿物掺合料的钢纤维增强高强混凝土(SFRHSC),在中国典型盐湖卤水中应力腐蚀后的力学性能变化.结果表明,在盐湖环境中,混凝土的应力腐蚀抗压强度低于非应力腐蚀抗压强度,抗压腐蚀系数明显低于其抗折腐蚀系数,根据抗压强度计算的应力腐蚀系数低于非应力腐蚀系数.此外,应力腐蚀系数的测定结果说明,SFRHSC适用于青海和西藏盐湖,不掺矿物掺合料的HSC适用于新疆和内蒙古盐湖.     

冻融循环作用下混凝土的硫酸盐应力腐蚀特性

在质量分数为5.0%的MgSO4溶液条件下,采用快冻法和常温腐蚀方法研究了高强混凝土（High Strength Concrete,HSC）、大掺量矿物掺合料混凝土（High-Volume Mineral AdmixtureConcrete,HVMAC）和综合运用引气剂、高效减水剂、混杂纤维和膨胀剂技术的高耐久性混凝土（High Durable Concrete,HDC）的应力腐蚀行为。结果表明：无论是常温条件还是冻融循环条件,混凝土在应力腐蚀作用下的相对动弹性模量要经历强化和劣化2个发展阶段,强化和劣化阶段的时间长度与实验温度条件密切相关。冻融循环作用显著加速了混凝土的硫酸盐应力腐蚀破坏进程,HSC在冻融循环作用下应力腐蚀的强化段和劣化段的时间长度比常温条件的相应时间长度分别压缩了96%和88%以上,HVMAC的劣化段时间长度则压缩了98%,而HDC压缩了71%。在冻融循环作用下,HDC发生应力腐蚀破坏的冻融循环次数分别比HSC和HVMAC延长了1.5倍和13倍,因此,在中国寒冷地区,HDC表现出更强的抗硫酸盐应力腐蚀能力。     

氯盐与弯曲荷载对碳化混凝土的抗冻性的影响

在未加载与加载条件下,采用快冻法研究了快速碳化28 d后的普通混凝土(Ordinary Portland Cement Con-crete,OPC)、大掺量矿物掺合料混凝土(Concrete with High Content Mineral Admixture,HCMC)以及同时掺加混杂纤维、膨胀剂、引气剂和大量矿物掺合料的绿色高耐久性混凝土(Green High Durable Concrete,GHDC)在水和10%NaCl溶液中的抗冻性。结果表明,碳化作用降低了OPC和HCMC在NaCl溶液中的抗冻性,但能够改善GHDC在NaCl溶液中的抗冻性。在NaCl溶液的化学腐蚀及其与弯曲荷载的耦合作用下,碳化OPC与碳化HCMC很快发生冻融破坏,其破坏特征并非表面剥落,而是内部微裂纹的扩展。GHDC即使发生了严重的碳化作用,在NaCl溶液、弯曲荷载与冻融循环及其耦合作用下仍然具有非常高的耐久性能。     

引气混凝土在中国盐湖环境中抗冻性的研究

用快冻法研究了普通混凝土与引气混凝土在水和西藏、内蒙古、新疆和青海盐湖卤水中的抗冻性。结果表明，普通混凝土在盐湖卤水中冻融时，引起冻融破坏的主导因素是盐结晶压，混凝土的抗卤水冻蚀性主要取决于盐结晶压的损伤负效应和卤水冰点降低的损伤正效应。引气产生的气孔不仅能释放水冻胀压，而且能更加显著的缓解盐结晶压，引气能否改善抗冻性主要取决于盐湖卤水的种类和成分。     

弯曲荷载对混凝土抗卤水冻蚀性的影响

在未加载和加载条件下，测定了普通混凝土、高强混凝土与高性能混凝土在冻融和盐湖卤水腐蚀双重破坏因素作用下的耐久性。结果表明：弯曲荷载加快了混凝土在冻融和盐湖卤水腐蚀过程中相对动弹性模量的降低速度，荷载比越大影响越明显，而且弯曲荷载对混凝土冻融后抗压强度的降低作用存在一个比例阈值。     

混凝土在海洋环境和除冰盐条件下的氯离子扩散行为

采用化学分析方法测定了普通混凝土（OPC）和高性能混凝土（HPC）在3种除冰盐条件和3种海洋区域暴露100d后的自由氯离子浓度分布．结果表明：氯盐暴露环境对混凝土的氯离子扩散行为具有显著的影响．在相同扩散深度时，混凝土内部自由氯离子浓度的大小顺序是除冰盐环境〉海洋环境．OPC〉HPC．混凝土表观氯离子扩散系数的规律是OPC〉HPC．进一步的研究指出．除冰盐环境比海洋环境更恶劣．HPC比OPC更适应恶劣的氯盐环境。     

腐蚀疲劳下的高性能混凝土渗透性及破坏机理

腐蚀疲劳是公路工程用混凝土破坏的主要原因，利用自行设计的腐蚀疲劳加载试验装置，研究了高性能混凝土（HPC）在Na2SO4腐蚀溶液及三分点疲劳荷载耦合作用下的弯拉强度，分析了抗CI^-渗透特性及其疲劳破坏机理。结果表明，受腐蚀疲劳作用的高性能混凝土，其抗渗透性能大幅度下降，而交变应力、腐蚀介质的共同作用是其性能劣化的根本原因，降低单方混凝土用水量及掺加20％（质量分数）的粉煤灰可明显提高其密实度和抗腐蚀疲劳特性。     

纤维增强高性能混凝土在西部盐湖中的抗冻性

采用普通水和我国西部4种典型盐湖卤水为冻融介质,用快冻法研究了钢纤维与高强高模聚乙烯纤维对高性能混凝土抗冻性的影响,探讨了纤维增强对高性能混凝土抗冻性的作用机理.结果表明,在水中冻融时,钢纤维的阻裂作用限制了冻融时混凝土内部裂纹的引发与扩展,在一定程度上提高了高性能混凝土的抗冻性;高强高模聚乙烯纤维因其存在表面微裂纹,对高性能混凝土的抗冻性具有明显的不利影响.阐述了西藏、内蒙古、新疆和青海盐湖卤水中冻融时,纤维增强高性能混凝土内部不能形成足以导致结构破坏的盐结晶压,具有很高的抗卤水冻蚀性.因此,在我国西部盐湖地区,纤维增强高性能混凝土属于高耐久性的混凝土,适用于不同类型的盐湖环境.     

C100高强混凝土在钢筋混凝土结构工程中的应用

作者曾在世界著名的英国ＯｖｅＡｒｕｐ工程顾问公司任职高级工程师。期间,曾主持了数项香港著名工程的Ｃ６０－Ｃ１００高强混凝土材料的设计工作。本文系在此经验的基础上整理而成。文章论述了高强混凝土在工程应用中可能出现的问题以及针对这些问题所采取的措施和现场测试结果,并阐述了材料规范,以期在材料设计和施工中将这些问题防患于未然。     

高强混凝土的发展与应用

介绍了国内外高强混凝土的发展和应用，提出了待解决的问题。     

碱矿渣(JK)高强混凝土配筋梁试验研究

本文概述了以矿渣、碱组份等制备抗压强度为60～120MPa的高强和超高强、快硬和超快硬、耐久、节能、低成本的碱矿渣砼的特性及力学性能。通过对配筋梁的试验研究,阐明了梁的变形性能、破坏过程及特征。     

高强钢筋约束混凝土矩形柱的抗震性能试验研究

目的 研究通过配置高强度等级横向钢筋，增强高强混凝土矩形柱的承载能力和变形性能．方法 通过6根配有1420级预应力钢棒（简称PC钢棒）作高强钢筋，混凝土强度等级分别为C60和C90的高强混凝土柱在低周反复荷载下的模型试验，研究了轴压比、箍筋（包括含箍特征值、箍筋间距、箍筋种类）、纵筋和混凝土强度等级等参数对其抗震性能的影响．结果 明确了其破坏机理和强度及变形的主要影响参数．在试验的基础上，提出了配置PC钢棒作箍筋和部分作纵筋的高强混凝土柱的位移延性比与轴压比和含箍特征值关系的经验公式，计算得出的试件位移延性比的计算值与实测值吻合较好．结论 在高强混凝土柱中配置高强度箍筋和部分配置高强度纵筋，并保证一定的构造措施，可有效提高柱的延性，增强抗震能力。     

钢骨高强混凝土叠合柱弯矩—曲率关系的非线性分析

提出了钢骨高强混凝土叠合柱这一新型构件,通过截面弯矩－曲率半线性分析,对其抗震性能进行了探讨;建立了钢骨高强混凝土截面弯矩－曲率关系的三折线模型,确定了相应模型参数。     

特细砂超高强高性能混凝土的配制技术

本文作者们认识到中、粗砂资源的匮乏,特细砂资源的丰富,以及未来建设工程对超高性能混凝土的需要,在国内外首先用特细砂制成了特细砂高性能混凝土,其塌落度最高达２５５ｍｍ,２８天抗压强度最高达１２６．８ＭＰａ,并与中砂超高性能混凝土进行了比较。     

高温后高强混凝土的微观结构分析

利用扫描电子显微镜对不同温度作用后Ｃ７０和Ｃ８５两种高强混凝土的微观结构进行了观察和分析,总结了掺加粉煤灰和硅灰的高强混凝土内部结构随温度的变化规律,较好地解释了高温后高强混凝土宏观力学性能的试结果,深化了人们对高温后高强混凝土损伤机理的认识。     

高强混凝土强度的人工神经网络预测

为了在多因素作用下更为准确地预测高强混凝土的抗压强度,采用了人工神经网络中的BP网络模型及其学习算法,基于MATLAB神经网络工具箱对文献中高强混凝土的实测数据进行分析预测,并与回归分析方法计算的结果进行了对比,结果表明,人工神经网络在高强混凝土抗压强度的预测方面具有较高的精度,且明显优于回归模型.因此,神经网络方法是一种可以定量分析、简便易行、计算精度高、预测能力强的分析方法,用于高强混凝土抗压强度的预测是可行的.     

免振捣高强膨胀混凝土的研究

提出了免振捣混凝土优化设计方法,配制出了免振捣高强膨胀混凝土,该种混凝土的28d免振抗压强度可 以达到60MPa以上,坍落度大于24cm,扩展度约为60cm,不离析泌水,适合于现代混凝土工程。