“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之十 整体防水混凝土抗水冻、盐冻性能研究

对内掺有机硅防水剂制备的整体防水混凝土进行抗水冻、盐冻试验,通过相对动弹模量和质量损失率,定量分析其在冻融环境下的耐久性。结果表明,内掺有机硅防水剂的混凝土在水冻、盐冻环境下,抗冻性较未经整体防水处理的空白混凝土试件差,并且随着有机硅防水剂掺量的增加,混凝土劣化速率加快。     

采用有机硅防水剂处理的混凝土在盐冻环境下的渗透性试验研究

采用有机硅防水剂对混凝土试件进行表面处理,通过对比在不同盐冻环境下、不同有机硅防水剂涂覆量的混凝土试件的毛细吸水结果,判定其渗透性.结果表明,在未受盐冻损伤时,表面处理过的混凝土试件具有良好的抗渗透性;在经受不同循环的盐冻损伤后,表面处理过的混凝土试件仍具有较好的抵抗水分侵入的能力;采用有机硅防水剂对混凝土试件进行表面处理能提高混凝土的抗渗透性.     

“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之十二 采用有机硅防水剂处理的混凝土在盐冻环境下的渗透性试验研究

采用有机硅防水剂对混凝土试件进行表面处理,通过对比在不同盐冻环境下、不同有机硅防水剂涂覆量的混凝土试件的毛细吸水结果,判定其渗透性。结果表明,在未受盐冻损伤时,表面处理过的混凝土试件具有良好的抗渗透性;在经受不同循环的盐冻损伤后,表面处理过的混凝土试件仍具有较好的抵抗水分侵入的能力;采用有机硅防水剂对混凝土试件进行表面处理能提高混凝土的抗渗透性。     

盐冻环境下混凝土结构耐久性提高措施研究

根据盐冻环境下的混凝土结构破坏机理,从增大混凝土强度、增加结构的保护层厚度、防水处理、加入引气剂等方面,提出了盐冻环境下提高混凝土结构耐久性的措施,使混凝土结构达到预期的使用寿命。     

建筑石膏制品的防水技术

本文在分析石膏制品耐水性差的基础上，提出了改善其防水性能的几种方案，进行了内掺有机硅防水剂的试验，探讨了有机硅用量对石膏制品防水性能的影响和机理。     

城市混凝土桥梁盐冻病害调查与研究

为了探究盐冻作用下城市混凝土桥梁的破坏特征及评价盐冻环境混凝土桥梁主体结构的服役现状,通过现场调研、检测、取样和室内试验,研究了混凝土的主要物理力学性能、氯离子质量分布和表层混凝土及钢筋锈蚀物的微观结构.结果表明:盐冻作用下混凝土桥梁使用13a以后,其主体结构发生了严重的除冰盐冻融破坏和钢筋锈蚀破坏,混凝土的氯离子结合能力很低,自由氯离子浓度很高,钢筋锈蚀物中物理吸附了大量的氯离子,且氯离子迁移多堆积于靠近钢筋表面的混凝土层,其总氯离子质量高于钢筋表面及受力钢筋间混凝土近2倍;实际混凝土结构工程在盐冻作用下,混凝土保护层的氯离子浓度分布规律并不符合Fick第二扩散定律;在盐冻环境作用下进行混凝土桥梁结构的耐久性设计时,必须提高其抗盐冻能力、抗氯离子扩散渗透能力,氯离子扩散模型必须考虑表层效应.     

掺合料及引气剂对混凝土抗盐冻剥蚀性能的影响

针对盐类及冻融循环耦合作用环境,选择混凝土单面盐冻试验方式,研究矿物掺合料及引气剂对混凝土抗冻剥蚀性能的改善作用。结果表明:与基准混凝土相比,在混凝土中掺加活性矿物掺合料和引气剂能够减小混凝土的剥蚀量和相对动弹性模量损失率,提高混凝土的抗盐冻剥蚀性能;掺加磨细矿渣的混凝土抗盐冻剥蚀性能优于粉煤灰混凝土,与其他配合比混凝土相比,复掺粉煤灰、硅灰和引气剂的混凝土,抗盐冻剥蚀性能最好。因此,在盐类存在的冻融环境应提倡矿物掺合料复掺技术。单面盐冻后,混凝土的表面剥蚀量都较大,但混凝土的相对动弹性模量损失率相对较小,因此在单面盐冻过程中混凝土的破坏形式以表面剥蚀为主。     

冻融-氯盐耦合作用下整体防水混凝土耐久性试验研究

在研究冬季北方除冰盐地区或近海环境,考虑冻融损伤和氯盐侵蚀耦合作用下整体防水混凝土的耐久性能。将不同水灰比和硅烷乳液掺量的整体防水混凝土试件置于3%Na Cl溶液中,进行加速冻融循环试验,测定不同盐冻循环次数下的相对动弹性模量、质量损失和渗透性,以综合评价整体防水混凝土耐久性。试验结果表明,在冻融-氯盐耦合作用下,整体防水混凝土冻融损伤和质量损失均随着硅烷掺量和冻融循环次数的增加而增加,降低水灰比可以有效提高整体防水混凝土抗冻性。但是,在相同冻融循环次数下,整体防水混凝土仍较普通混凝土具有更好的抗渗透性,并且抗渗透性随着硅烷乳液掺量的增加而提高。     

盐冻环境下混凝土的微结构和氯离子渗透性

研究了水灰比、含气量等因素对混凝土在冻融和盐冻环境下劣化的影响,进行了混凝土微观形貌分析和冻融条件下氯离子在混凝土中的传输性试验,分析了盐冻条件下混凝土孔结构变化及氯离子传输规律.结果表明:当冻融循环25次时,盐冻条件下混凝土的质量损失率约是水冻条件下混凝土质量损失率的10倍;在冻融早期,盐冻条件下的混凝土动弹性模量损失比水冻条件下的混凝土动弹性模量损失缓慢;引气混凝土中50"m以上孔径的气泡较多,未引气混凝土的平均气泡间距为引气混凝土的2.5倍;引气能够降低冻融下混凝土的氯离子渗透性,但盐冻后引气混凝土表层有氯离子富集现象,考虑到钢筋混凝土构件的保护层厚度范围,这有可能不利于钢筋的保护.     

碳化与盐冻交替作用下混凝土强度衰减模型

在室内开展了碳化作用、盐水环境下的冻融作用(本文称盐冻),以及碳化与盐冻交替作用下的混凝土耐久性试验,测试了3种混凝土的抗压强度,并对比分析了它们的变化规律。结果表明:碳化作用有利于混凝土的抗压强度增长,但盐冻作用和碳化与盐冻交替作用则降低了混凝土抗压强度,而且碳化与盐冻交替作用显著加速了混凝土的抗压强度损失。基于碳化和盐冻单独作用下的混凝土相对抗压强度数据,建立了以碳化时间和盐冻循环次数为变量的碳化与盐冻交替作用下的混凝土抗压强度衰减模型,可以较好地预测相应环境条件下混凝土抗压强度发展变化。     

混凝土抗水冻融和抗盐冻融循环作用的相关性

以相对动弹性模量作为冻融损伤的评价指标,对比分析了人工砂混凝土试件在水和质量分数为3.5%的NaCl溶液2种冻融循环下的损伤程度,研究了混凝土抗水冻融与抗盐冻融循环作用之间的相关性,并基于渗透压理论,对其相关性进行了理论阐释.结果表明:抗水冻融和抗盐冻融循环次数之间具有线性相关性,且该线性相关性与混凝土的强度等级及石粉含量无关;进一步结合天然砂混凝土抗水冻融与抗盐冻融试验数据的分析,验证了该定量关系的普适性,即混凝土抗水冻融循环次数约为其抗盐冻融循环次数的2.8倍.     

气冻气融环境下钢筋混凝土梁抗冻性研究

采用气冻气融方式,对足尺(150mm×300mm×2 700mm)钢筋混凝土梁的抗冻性进行了研究,分析了冻融对试件相对动弹性模量、损伤层厚度、抗压强度及质量的影响,并研究了浸泡时间及钢筋对超声测试结果的影响;同时,研究了冻融对钢筋混凝土梁极限承载力的影响,并建立了气冻气融环境下钢筋混凝土梁的承载力退化模型.结果表明:随着冻融循环次数的增加,梁构件的相对动弹性模量、极限承载力及其混凝土芯样抗压强度降低,损伤层厚度增加,冻融循环150次时,其相对动弹性模量降至0.54,极限承载力降至未冻融时的86.7%,芯样抗压强度降至未冻融时的55%.     

轻细骨料内养护混凝土抗冻融和抗盐冻性能

采用粉煤灰陶砂和页岩陶砂为轻细骨料,研究了水灰比mw /mc为0.4和0.3,引气与非引气情况下轻细骨料内养护混凝土与普通混凝土28d抗冻融和抗盐冻性能.结果表明:当水灰比为0.4时,轻细骨料内养护混凝土抗冻融和抗盐冻性能明显低于普通混凝土,原因是轻细骨料内养护混凝土28 d饱水度明显大于普通混凝土,但适量引气可明显提高其抗冻融和抗盐冻性能;当水灰比为0.3时,轻细骨料内养护混凝土抗冻融和抗盐冻性能较好,无需引气;同等条件下,轻细骨料筒压强度越高,对应混凝土抗冻融和抗盐冻性能越好.     

低温天气对厦门园林植物引种驯化的危害

1999年12月中旬,持续低温天气对厦门地区园林植物造成严重危害,本文对受害园林植物种类、载植点、危害症状、危害程度等方面的调查结果进行分析,总结出危害原因,提出防治措施。     

冻融后预应力混凝土正截面受弯承载力研究

试验研究了5根预应力混凝土梁经历不同冻融循环次数后的承载性能,通过试验数据及借鉴前人关于冻融后混凝土应力、抗拉强度等力学性能变化的研究成果,参考GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》,得出了经历n次冻融循环后预应力混凝土梁矩形应力图的受压区高度与中和轴高度的比值βn、预应力混凝土梁矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值α′n以及界限破坏时截面相对受压区高度ξb的计算公式,从而给出了冻融后预应力混凝土梁在使用阶段的正截面受弯承载力计算公式;将理论计算值、试验值进行比较后发现,上述计算公式能反映冻融作用后预应力混凝土梁在使用阶段的正截面受弯承载力的一般规律.     

尼龙纤维水泥基复合材料抗冻融性能研究

研究了冻融循环对尼龙纤维混凝土（体积掺量分别为０．５％，１％，１．５％）和基准混凝土的动态弹性模量与质量变化的影响，以及纤维砂浆力学性能随冻融循环次数的变化规律．试验结果表明：纤维混凝土３００次冻融循环时的质量及动态弹性模量损失远远小于基准混凝土，纤维砂浆的抗折强度、抗压强度损失远远小于基准砂浆．尼龙纤维水泥基复合材料抗冻性能的提高，部分原因与尼龙纤维的引气作用有关     

混凝土在试验室条件下冻融破坏的特点

根据试验结果显示的混凝土试件在冻融循环作用下动弹性模数下降的规律，分析了混凝土内微气孔提高抗冻性的作用，说明了普通混凝土崩解性破坏和掺引气剂混凝土渐进性破坏的不同特点及机理。     

相对法评价涂层混凝土冻融损伤

利用相对法分别计算了环氧砂浆涂层、聚氨酯涂层和聚脲涂层的动弹性模量及涂层混凝土内部的逐层动弹性模量,分析了混凝土内部结构损伤层的损伤演变规律,同时辅以扫描电镜(SEM)与压汞试验结果对相对法所得结论进行了验证.结果表明:3种涂层的抗冻防护效果为环氧砂浆涂层聚氨酯涂层聚脲涂层;混凝土构件表层的动弹性模量最低,冻融侵蚀最严重,混凝土构件内层的动弹性模量最大,基本未受侵蚀,混凝土构件损伤层动弹性模量由表及里的呈现递增至平缓的变化趋势;混凝土损伤层动弹性模量降低是由于多害孔的比例增大而引起的.     

冻融和碳化共同作用下混凝土损伤分析

通过室内模拟试验,研究了冻融和碳化共同作用下混凝土质量和相对动弹性模量的变化规律.结果表明:混凝土在冻融和碳化共同作用下的损伤大于其在冻融单一作用下的损伤.建立了混凝土在冻融和碳化共同作用下的损伤模型,该模型拟合精度较高.     

单向荷载及冻融循环对氯离子渗透性的影响

采用快速氯离子电迁移法(RCM法)测定了不同单向荷载、冻融循环次数和养护龄期条件下C30高性能混凝土的氯离子扩散系数,研究了氯离子扩散系数与各影响因素之间的函数关系.结果表明:单向荷载、冻融循环次数和养护龄期均对氯离子渗透性能产生显著影响.氯离子扩散系数与单向荷载加载等级之间近似呈二次多项式函数关系,与冻融循环次数之间近似呈线性函数关系,与养护龄期之间近似呈幂函数关系.