水渗与氯离子渗透对混凝土渗透性能评价结果的影响

采用抗水渗透试验和氯离子渗透(RCM)试验研究了普通混凝土和大掺量粉煤灰混凝土(HVFC)的渗透性能。结果表明,对于大掺量粉煤灰混凝土,采用抗氯离子渗透试验结果与抗水渗透试验结果评价混凝土渗透性存在较大差异。分析认为,抗氯离子渗透试验主要采用电方法或电化学方法间接的反映混凝土的抗渗性能,如果原材料的电阻率存在较大差异,混凝土的抗氯离子渗透性能会存在很大区别,因此,抗氯离子渗透试验结果并不能准确反映各种混凝土的渗透性差异。对于大掺量粉煤灰混凝土和强度等级≤C40的中低强混凝土,采用抗水渗透试验更能准确反映和评价混凝土的实际渗透性;对于高强或高性能混凝土,宜采用抗氯离子渗透试验评价其渗透性能。     

混凝土抗氯离子渗透性试验方法综述

混凝土抗氯离子渗透性是混凝土重要的耐久性劣化指标之一,客观准确而实用的试验方法显得尤为重要.对国内外混凝土抗氯离子渗透性的试验方法以及相关标准或规范进行了充分的调研,比较了各种主流试验方法或测试技术的原理和适用范围,并分析了各自的优缺点,突出阐述了试验室和现场均适用的测试方法,为GBJ 82-85<普通混凝土长期性能和耐久性试验方法标准的修订提供参考.     

《混凝土结构耐久性设计规程》中抗氯离子渗透性检测方法的试验研究

针对山东省《混凝土结构耐久性设计规程》中混凝土抗氯离子渗透性检测方法进行了试验研究.试验结果表明,《规程》中的交流电法和RCM法可以便捷准确的评定混凝土中氯离子的渗透性,有广阔的应用前景.但不同的试块制备方法对氯离子渗透性电测法的试验结果影响很大,考虑到工程上混凝土的实际情况,建议《规程》中的混凝土抗氯离子渗透性试验评定方法应对试块的制备方法应提出更明确的要求.     

抗氯盐污染高性能混凝土及评价方法研究

本文论述了抗氯盐污染高性能混凝土的配制技术，并通过其关键指标参数——氯离子扩散系数测试方法的对比评价，提出RCM试验方法，并通过混凝土试验论证其具有准确、快捷、可操作性强等优点。     

非饱和状态下带裂缝混凝土中氯离子扩散研究

氯离子扩散作用是引起钢筋锈蚀的重要因素之一,裂缝的存在加快了混凝土中的氯离子扩散过程,降低了混凝土结构的耐久性。对带裂缝混凝土试件进行了干湿循环试验,并运用ANSYS软件对氯离子扩散过程进行了模拟,其结果与试验数据吻合良好。相对于饱和状态,非饱和状态对混凝土中氯离子的扩散过程影响更为显著,研究结果可以为准确预测混凝土结构的服役寿命提供相应依据。     

基于饱海水电阻率的海工混凝土氯离子扩散系数测试方法的试验研究

本文在对混凝土氯离子扩散系数快速测试方法分析研究的基础上,提出了基于饱海水电阻率的海工混凝土氯离子扩散系数试验方法,试验研究结果表明饱海水电阻率的混凝土氯离子扩散系数测试方法是一种实践中较为可靠的快速测定氯离子扩散系数的试验方法。     

涂层混凝土氯离子扩散的修正模型与数值模拟

氯离子侵蚀是影响混凝土耐久性能的主要原因之一，通过在混凝土表面刷涂层的方式可以有效阻止氯离子在混凝土中的扩散。通过MATLAB与COMSOL Multiphysics软件联合仿真，建立三维随机骨料混凝土模型，并在COMSOL Multiphysics中建立涂层模型模拟氯离子扩散的影响。而涂层与混凝土材料完全不同，其扩散系数的推导也不相同。通过建立改进的涂层模型，模拟涂层对氯离子侵蚀混凝土的影响。对比无涂层混凝土，试验周期90～150 d的聚氨酯涂层、聚脲涂层混凝土在0～15 mm厚度范围氯离子浓度下降分别可达97%、96%；而水泥基涂层混凝土氯离子浓度下降75%，证明涂层对阻止氯离子侵蚀混凝土效果显著。对比无涂层及不同涂层模型结果，其模拟值与试验值误差在10%左右，相关系数在0.98以上，扩散模型准确性较高，对后续研究具有一定指导意义。     

35%荷载、干湿循环对混凝土氯离子扩散系数的影响

采用盐湖卤水分别进行长期浸泡、干湿循环、浸泡-35%荷载腐蚀试验,定期检测了混凝土不同深度的自由氯离子含量,应用二维氯离子扩散定律和Fick第二定律计算了混凝土氯离子扩散系数和混凝土的寿命,分析了水灰比和试验环境对表面氯离子扩散系数的影响。结果表明,氯离子扩散系数随着水灰比的增大而增大,与长期浸泡相比,干湿循环和施加35%荷载都加速了混凝土表面氯离子扩散系数,干湿循环的效果更明显,在盐湖环境下采用高强混凝土是提高混凝土耐久性的有效方法。     

海洋潮汐区混凝土中氯离子传输过程的试验室模拟方法

Cl-侵蚀是造成混凝土内钢筋锈蚀的主要原因,研究混凝土中氯离子侵蚀过程的试验室模拟方法是进行氯离子侵蚀过程研究的重要条件。本文通过实际海洋工程潮汐区和水下浸泡区氯离子传输过程的对比试验,揭示了干湿循环条件下氯离子在混凝土中的传输速率远大于饱水混凝土内外浓差引起的氯离子扩散速率,从而证明传统的浸泡试验方法无法用来预测干湿循环条件下氯离子传输速率,并在此基础上提出了实际海洋工程潮汐区氯离子传输过程的模拟试验方法,试验证明氯盐溶液喷淋—风干循环加速试验的氯离子传输机理和实际海洋环境潮汐区相同,是模拟海洋潮汐区的氯离子传输过程非常有效的方法。     

预置表面裂缝对混凝土中氯离子传输的影响

分别采用氯离子扩散系数快速测定方法(RCM法)以及氯离子稳态迁移方法,研究了表面单个裂缝对混凝土材料中氯离子传输性能的影响.结果表明:RCM法并不适用于评价带裂缝混凝土的氯离子扩散性能,而采用氯离子稳态迁移方法评价带裂缝混凝土的氯离子迁移性能比较合理.根据开裂混凝土试件电场加速氯离子稳态迁移试验结果发现,裂缝的存在加强了氯离子在混凝土中的传输,并且当裂缝宽度d≥123μm时,氯离子迁移系数随着裂缝宽度的增加而显著增加.     

RCM法测试混凝土氯离子渗透扩散性

本文主要介绍一种新型的混凝土氯离子扩散系数快速测定方法——RCM法。对其工作原理及测试方法进行了评述。并测定了氰离子在一系列不同水灰比的混凝土中的扩散系数，结果表明，混凝土的抗氯离子渗透扩散能力随水灰比的减小而提高。     

基于交流阻抗技术的混凝土表层氯离子扩散性研究

采用以活性多孔银材料为电极的交流阻抗技术测试混凝土表层氯离子扩散性.结果表明,该方法对不同胶凝材料体系混凝土表层的氯离子扩散性区分较好,且测试过程无损、耗时短,可用于现场混凝土表层氯离子扩散性测试,从而为混凝土结构耐久性评估提供关键数据.     

AgNO_3显色法判断氯离子渗透深度的影响因素

采用不同配合比混凝土试样进行非稳态电迁移(RCM,rapid chloride migration)试验,研究AgNO3显色法对判断氯离子渗透深度的影响.结果表明:相比实际的氯离子渗透边界,采用AgNO3显色法测量的氯离子渗透深度值偏小,用RCM法计算的快速氯离子扩散系数较实际结果小;氯离子显色边界浓度对其扩散系数计算值的影响较大,试验中不同边界浓度对氯离子扩散系数的影响可达20%以上;水泥基材料物相中Ca(OH)2的含量对氯离子边界浓度有较大影响,存在一定的函数关系,Ca(OH)2的含量越高,氯离子边界浓度越大;掺入粉煤灰后,氯离子显色的边界浓度减小,用AgNO3显色法测得的渗透深度相应增大,采用RCM测得的氯离子快速扩散系数偏大.     

氯离子非稳态电迁测试方法在碱矿渣混凝土中的适用性及其改进措施

混凝土孔隙液化学组成对氯离子电迁实验影响显著。碱矿渣胶凝体系孔隙液化学组成不同于硅酸盐水泥体系。因此,普遍适用于硅酸盐水泥混凝土的氯离子电迁测试方法是否适用于碱矿渣混凝土尚存疑虑。通过实验探讨了NT BUILD 492氯离子非稳态电迁测试方法在碱矿渣混凝土中的适用性。结果显示,由于孔隙液电导率影响了测试电压和/或测试时长的选择,采用NT BUILD 492不能很好地将不同配比的碱矿渣混凝土氯离子迁移系数区分开。通过采用增大测试电压至60 V,延长测试时长至72 h的改进措施,测得的氯离子迁移系数区分度得到了较大地提高。     

疲劳损伤RC梁氯离子腐蚀后疲劳性能和氯离子扩散性试验研究

对于沿海地区具有疲劳损伤的在役钢筋混凝土(RC)桥梁结构,其在氯腐蚀后的疲劳性能和氯离子扩散性对于结构耐久性设计和评估至关重要。为此,通过试验研究15根不同初始疲劳损伤程度RC梁在氯腐蚀后的疲劳性能和混凝土中氯离子含量,试验参数包括荷载水平(疲劳荷载上限与静载极限荷载之比,取0.2~0.5)、初始疲劳加载次数(1×104~120×104)、氯腐蚀时间(90、180d)和受拉纵筋配筋率(1.06%、1.59%和2.91%)。试验结果表明：疲劳损伤RC梁在氯腐蚀后进行疲劳加载时,梁挠度和混凝土应变等呈现典型的三阶段变化特征;荷载水平、初始疲劳加载次数、氯腐蚀时间和受拉纵筋配筋率均对其剩余疲劳寿命影响显著,荷载水平(不小于0.4)、初始疲劳加载次数(第一疲劳阶段)和氯腐蚀时间的增加均引起剩余疲劳寿命迅速降低,当配筋率增加到42%界限配筋率时,寿命有所增加;受拉混凝土氯离子扩散性的增加与RC梁剩余疲劳寿命的降低相关联,而受压混凝土的扩散性随荷载水平、初始疲劳加载次数和配筋率的增加而增加。     

Experimental study on fatigue behavior and chloride diffusivity of fatigue damaged RC beams after chloride attack

对于沿海地区具有疲劳损伤的在役钢筋混凝土(RC)桥梁结构，其在氯腐蚀后的疲劳性能和氯离子扩散性对于结构耐久性设计和评估至关重要。为此，通过试验研究15根不同初始疲劳损伤程度RC梁在氯腐蚀后的疲劳性能和混凝土中氯离子含量，试验参数包括荷载水平(疲劳荷载上限与静载极限荷载之比，取0.2~0.5)、初始疲劳加载次数(1×104~120×104)、氯腐蚀时间(90、180d)和受拉纵筋配筋率(1.06%、1.59%和2.91%)。试验结果表明：疲劳损伤RC梁在氯腐蚀后进行疲劳加载时，梁挠度和混凝土应变等呈现典型的三阶段变化特征；荷载水平、初始疲劳加载次数、氯腐蚀时间和受拉纵筋配筋率均对其剩余疲劳寿命影响显著，荷载水平(不小于0.4)、初始疲劳加载次数(第一疲劳阶段)和氯腐蚀时间的增加均引起剩余疲劳寿命迅速降低，当配筋率增加到42%界限配筋率时，寿命有所增加；受拉混凝土氯离子扩散性的增加与RC梁剩余疲劳寿命的降低相关联，而受压混凝土的扩散性随荷载水平、初始疲劳加载次数和配筋率的增加而增加。     

混凝土氯离子扩散系数预测的格构模型

提出了混凝土氯离子扩散系数预测的格构模型;应用能量等效原理,导出了格构梁和连续体氯离子扩散系数之间的解析关系式.基于模拟所得的骨料分布和格构梁与骨料之间的相对位置,确定了每一个格构梁单元的刚度矩阵.通过有限单元分析,获得了混凝土氯离子扩散系数;定量评价了最大骨料直径、界面氯离子扩散系数和骨料级配对混凝土氯离子扩散系数的影响.基于数值结果,发现混凝土氯离子扩散系数随着最大骨料直径的增大而减小;随着界面氯离子扩散系数的增大而增大;骨料级配对混凝土氯离子扩散系数有较大影响.     

察尔汗地区盐渍土水热状态变化特征与水盐迁移规律研究

为提高察尔汗盐湖区高氯盐含量盐渍土工程的稳定性,对该地区多年水热和蒸发量变化情况进行分析,在寒季进行气温、地温和现场土体不同深度位置含水率和含盐量试验和研究。由试验结果总结出该地区寒季月平均气温和地温温差变化特征,昼夜地温温差变化特征,月平均地温时程变化与传递变化特征,以及推导表征了温度随时间和深度热传递速率的变化特征回归方程。最后分析了热效应是造成土体中水盐迁移的主导因素,寒季土体热效应作用随深度的下降而减弱,在土体的地表和地表下1.0～2.5 m范围内出现两个盐分聚集区,在今后的盐渍土工程设计和施工中应得到重视。     

压缩荷载作用下混凝土中氯离子扩散行为细观模拟

将外荷载作用的影响等效为外荷载引起的混凝土孔隙率的改变,来研究其对混凝土中氯离子扩散特性的影响,提出了压缩荷载作用下非均质混凝土氯离子扩散行为的细观模型.首先对混凝土在压缩荷载作用下的力学行为进行模拟分析;然后,将荷载作用后的"结果输出"作为氯离子扩散模拟的"初始输入"条件,以单轴压缩荷载为例,将混凝土看作由骨料、水泥浆体基质及界面过渡区组成的三相复合材料,建立了混凝土在力学与物理耦合作用下的细观模型,研究了压缩荷载对混凝土中氯离子扩散特性的影响,得到了氯离子有效扩散系数与压缩应力水平之间的关系式,揭示了压缩应力水平的影响规律.     

氯离子在聚合物涂层砂浆试样中的扩散——普通扩散试验结果及其与加速稳态试验结果的比较

用普通扩散试验测量了不同聚合物涂层砂浆试样的氯离子扩散系数，并将其与加速扩散试验结果进行了比较。结果表明，为了通过稳态方法获得试样的氯离子扩散系数，普通扩散试验需要1a左右的时间，而加速试验方法只需14d左右，2种测量方法所得到的聚合物涂层的氯离子扩散系数处于同一个数量级，说明加速方法是一种评价聚合物涂层氯离子扩散性的好方法。