我校混凝土省级重点强化建设实验室简介

混凝土实验室是山东省“十一五”重点强化建设实验室，实验室依托山东省混凝土结构耐久性工程技术研究中心和青岛市建筑材料行业技术中心，挂靠我校土木工程学院。混凝土实验室面积2800m^2，实验设备总值近150075元，有X-射线衍射仪、X-射线荧光波谱仪、离子色谱仪、电子拉伸试验机、2000kN万能试验机、压汞仪、混凝土快速冻融系统、碳化试验系统、混凝土火灾炉、美国MTS液压伺服系统等大中型实验设备。     

DR1型一槽外循环式混凝土快速冻融试验机的研制

混凝土抗快速冻融循环的能力是混凝土耐久性的一项重要指标,它与混凝土构筑物(如大坝、桥墩等)的安全性和经济性密切相关。因此,无论是混凝材料研究部门,还是构筑物的设计及施工部门,对此项指标均很重视,都希望通过试验得出该指标的准确结果,以指导工作。所以快速冻融试验机就成了上述部门不可缺少的设备。但由于我国机械工业的门类不全,许多试验设备没有产品供应,使用者不得不自己制造,冻融机的情况就是这样。我国的快速冻融设备只有为数不多的大研究     

混凝土抗冻性评价方法研究

目前混凝土的抗冻性评价方法较单一,即通过对混凝土试件标准养护后进行快速冻融实验,因此难免就有些不妥之处,本文就混凝土的养护条件对混凝土进行分类实验,以得到混凝土在不同养护条件下的抗冻能力。     

快速检测混凝土抗冻性能试验方法研究

采用全面浸水快速冻融试验方法评价单面受冻的水工混凝土抗冻性能存在局限性,单面冻融试验往往更接近现场实际。传统浸水冻融试验周期长,不能及时评价混凝土的抗冻性,采用盐冻可以模拟更为苛刻的冰冻劣化条件,与水冻相比试验周期缩短。采用水和盐溶液作为冻融介质,进行碾压混凝土快速冻融和单面冻融试验,寻找水冻-盐冻、快速冻-单面冻的对应关系,以此为基础探索快速检测碾压混凝土抗冻性能的试验方法。     

混凝土抗冻性评价方法研究

目前混凝土的抗冻性评价方法较单一，即通过对混凝土试件标准养护后进行快速冻融实验，因此难免就有些不妥之处，本文就混凝土的养护条件对混凝土进行分类实验，以得到混凝土在不同养护条件下的抗冻能力。     

基于硬度指标的混凝土冻融损伤检测技术与评价方法

混凝土冻融损伤程度由表及里呈现逐渐递减规律,而现有检测方法主要测试混凝土试样力学特性(强度、弹性模量等)的平均值,难以表征混凝土冻融损伤的特征.基于混凝土表面硬度与混凝土强度存在一定的相关关系,提出采用里氏硬度计测试混凝土芯样沿高度不同范围内的硬度值,根据硬度值的变化规律分析混凝土冻融损伤程度及范围,较以往方法更能反映冻融损伤的基本特征,可同时解决冻融损伤程度、冻融损伤范围及冻融损伤速度的检测.通过实验室快速冻融试验和某实际工程应用,表明本文所提方法是切实可行的.     

核电站构筑物混凝土冻融劣化规律研究

以核电站构筑物混凝土为研究对象进行了快速冻融试验,分别研究分析了混凝土冻融损伤后的宏观性能及冻融前后混凝土的孔隙结构变化。基于相对动弹性模量提出了混凝土冻融损伤分段式模型,拟合精度较高。并以某北方核电站为例,评估了构筑物混凝土结构的使用寿命为229年,结果符合工程实际情况。     

橡胶微粒路面混凝土抗冻性研究

针对掺入橡胶微粒混凝土的抗冻性能,通过快速冻融实验探讨了橡胶微粒掺量对混凝土抗冻性能的影响规律。结果表明:橡胶微粒的最佳掺量为30%左右,过小或过大的掺量对混凝土抗冻性均不利。     

力学损伤对混凝土抗冻性的影响

为研究初始应力损伤对混凝土抗冻融性能的影响,通过实验室快速冻融试验,以相对动弹性模量和质量变化率作为评价指标,分别研究了C30基准混凝土和损伤度为0～0.1,0.1～0.2,02～0.3的应力损伤混凝土抗冻融性能.结果表明：与基准混凝土相比,应力损伤混凝土抗冻融性能劣化.当损伤度小于0.1时,初始应力损伤对混凝土抗冻融性能影响不明显,可忽略损伤对其影响;当损伤度超过0.1后,初始应力损伤对混凝土抗冻融性能影响显著.通过对混凝土冻融损伤演化过程的分析,建立了包含应力损伤和冻融损伤的混凝土力学损伤演化方程.     

大掺量粉煤灰混凝土在海水中冻融循环后的试验研究

为研究粉煤灰混凝土的抗冻性能,研究了水胶比为0.35,粉煤灰掺量为52%的大掺量粉煤灰混凝土在海水中的抗冻性能,利用混凝土快速冻融试验机,对海水中粉煤灰混凝土分别进行了0、100、200、300、400次快速冻融循环试验,并对冻融循环后的混凝土进行了单轴压力学性能试验。测得了冻融循环后混凝土的质量损失,动弹性模量以及单轴抗压强度。根据试验结果,系统地分析了冻融循环次数对大掺量粉煤灰混凝土单轴抗压强度的影响。结论表明:随冻融循环次数的增加,海水中大掺量粉煤灰混凝土的单轴强度逐渐降低,并具有一定规律性。这些结论可以为粉煤灰混凝土在寒冷地区海工混凝土构筑物的应用提供理论依据。     

高强混凝土抗冻性的研究

从宏观和微观两方面研究了Ｃ６０,Ｃ８０,Ｃ１００高强混凝土的抗冻性。宏观研究表明,Ｃ６０高强混凝土的抗冻性不能满足Ｆ３００的要求,而Ｃ６０引气高强混凝土的抗冻性能却很好,快冻可达Ｆ１２００以上。Ｃ８０,Ｃ１００高强混凝土具有非常高的抗冻性,快冻可达Ｆ１２００以上,但高强混凝土经过一定冻融循环后,抗折强度会出现明显的降低。微观研究表明,当高强混凝土的气泡平均半径小于０．０１ｃｍ左右时,混凝土将具有超抗冻的特性。Ｃ６０高强混凝土在冻融过程中微孔结构的破坏主要是毛细孔物破坏,而Ｃ８０,Ｃ１００高强混凝土在冻融过程中,可能是非常细的毛细孔和较大凝胶孔的破坏。     

冻融循环作用下混凝土受压本构特征研究

采用混凝土棱柱体试件,通过快速冻融试验方法,对经受冻融损伤的混凝土受压性能进行了试验研究,分析了冻融循环次数、混凝土等级、相对动弹性模量对混凝土受压性能的影响,通过碟簧耗能装置,得到了完整的应力-应变关系试验结果.将冻融次数和混凝土等级作为参数,回归试验结果,提出了冻融循环后受压性能的计算公式以及适用于立方体抗压强度为20～50 MPa的冻融循环作用下混凝土的应力-应变全曲线方程,并将曲线控制参数与相对动弹性模量和混凝土等级建立关系.结果表明:碟簧耗能装置起到了吸收机械能量的作用,是应力-应变关系试验成功的重要保证.随着冻融循环次数的增加,受压应力-应变曲线趋于扁平;受压峰值应力降低,受压峰值应变、受压极限应变增大,三者随冻融循环的变化关系均近似线性;随着混凝土等级的提高,冻融对于混凝土材料的影响下降.此外,结合所建立的破坏准则所得到的数值分析结果与试验曲线有较好的一致性.     

混凝土冻融循环的交流阻抗研究

研究了３种混凝土在冻融循环过程中交流阻抗谱的变化,据此以对混凝土在冻融循环过程中微结构的变化和混凝土经冻融循环而遭受破坏的机制有所了解,交流阻抗方法还可用于经少量冻融循环次数后对混凝土长期抗冻性能进行推测。     

钢纤维活性粉末混凝土抗冻性能试验研究

通过试验以钢纤维0%,0.5%,1%,2%,3%五种不同掺量掺入活性粉末混凝土中,研究了钢纤维对混凝土抗冻性能的影响规律,试验冻融循环次数和钢纤维体积率对钢纤维混凝土冻融后相对动弹性模量变化、质量损失和劈裂强度损失的影响,分析了冻融环境下钢纤维对混凝土的增强机理。结果表明,活性粉末混凝土在冻融循环作用下,掺入钢纤维可以改善活性粉末混凝土的抗冻性能。钢纤维以2%的掺量与粉煤灰、硅灰复合掺入混凝土中,可以配制高抗冻性能的活性粉末混凝土。     

青海盐湖地区混凝土耐久性及提升技术分析

青海盐湖地区由于恶劣的气候环境条件,混凝土结构的耐久性受到严重影响,盐湖卤水及冻融循环双重因素影响下,混凝土结构的耐久性显著降低,达不到设计的使用寿命。本文设计完成了混凝土在硫酸盐侵蚀、氯盐侵蚀以及两者共同侵蚀下的快速冻融试验,并进行了单轴受压加载试验,混凝土的极限抗压强度在不同冻融次数以及不同盐类侵蚀下大小不同。为了切实解决该地区混凝土结构的耐久性,本文提出了三种提升盐湖地区混凝土结构耐久性的关键技术措施。     

钢渣微粉对混凝土路用性能的影响

研究了钢渣微粉对混凝土路用性能和抗冻融循环能力的影响.结果表明:掺钢渣微粉可使混凝土路用性能和抗冻性能大幅提高,当钢渣微粉掺量为10%(质量分数)时,其抗折强度比普通基准混凝土提高约30%,脆度系数降低30%,耐磨性能提高13%以上.     

盐冻循环作用下粉煤灰混凝土性能试验研究

设计制作粉煤灰引气混凝土在3.5%NaCl溶液中进行快速冻融循环试验,测试盐冻循环作用后混凝土的冻融损伤层厚度和相对动弹性模量,并进行静弹性模量试验。研究结果表明:在盐冻循环作用早期,混凝土性能劣化严重,随冻融循环持续,其劣化速度降低;混凝土静弹性模量与相对动弹性模量和盐冻损伤层厚度变化趋势一致,均可表征混凝土盐冻损伤程度。     

冻融循环对混凝土力学性能的影响

采用快速冻融试验方法，对普通混凝土及3．5％NaCl溶液中浸泡后的混凝土试件分别进行0，25，50，75，100次冻融循环试验，并采用大型混凝土静、动三轴试验系统，检测了冻融循环对混凝土抗压强度、弹性模量及应力-应变关系的影响，建立了简明的数学表达式。利用电子显微镜观察混凝土承受不同冻融循环次数后的微观结构，发现冻融循环次数越大，水泥浆的裂缝越多：不同配比的混凝土受冻融循环的影响也不同，水灰比大的混凝土受冻融循环影响大于水灰比小的混凝土。     

现浇护堤植生型生态混凝土耐久性的试验研究

生态混凝土是指有助于降低地球环境的负荷,同时,能谋求和生态系统的调和或共生、创造舒适的环境,具有实用性的混凝土。探讨了配有SR-3无机质混合材料的护堤植生型生态混凝土(孔隙率一般在20%左右),在冻融循环和碳化作用下的耐久性能,用试块质量和横向基频的变化情况以及试块的碳化深度和碳化后的强度来对其冻融和碳化耐久性进行评价。试验结果表明,在生态混凝土中加入SR-3后,增强生态混凝土的抗冻疲劳性能,降低了此种生态混凝土的强度损失,使得具有较好的抗冻性;此种生态混凝土的碳化后仍然能够满足工程所需要的性能要求。     

冻融循环过程中混凝土内部温度-相对湿度关系

研究了不同配合比混凝土试件在经历不同冻融循环次数时的内部温度-相对湿度关系,并将这一关系划分为4个阶段,即降温增湿段、降温降湿段、增温增湿段和增温降湿段.在降温增湿段,混凝土内部相对湿度随温度降低而增大,当相对湿度出现转折表现为降低趋势时,表明混凝土内部开始结冰,温度-相对湿度关系进入降温降湿段;在增温增湿段,混凝土内部相对湿度随温度升高而增大,当相对湿度出现转折表现为降低趋势时,表明混凝土内部的冰晶开始融化,温度-相对湿度关系进入增温降湿段.当混凝土水灰比相同时,试件内部相对湿度随着深度增大而增大;当深度相同时,试件内部相对湿度随着水灰比的减小而降低,且结冰温度和融化温度呈现减小的趋势.低水灰比混凝土内部较低的相对湿度可能会导致更大的自收缩和较小的冻胀作用力.