考虑冻融损伤的钢筋混凝土桥梁氯离子侵蚀寿命预测研究

松花江公路大桥位于东北严寒地区,冬季时,为保障桥梁运行畅通,将在桥面上撒化冰盐以清除积雪,防止结冰,避免大桥混凝土结构遭受氯离子侵蚀和冻融循环的作用.冻融循环作用不仅会造成混凝土构件表面剥落,内部劣化,同时还加速了氯离子的侵入,从而导致混凝土中的钢筋过早脱钝、锈蚀,进而导致构件承载能力下降,结构安全性能降低.对松花江大桥进行了不同冻融损伤下的氯离子侵蚀规律试验研究,在此基础上,对大桥进行了不同冻融损伤下的氯离子侵蚀寿命预测,为大桥的后期使用和维护提供了科学依据.     

长期暴露的海工混凝土性能与显微结构分析

在青岛市黄岛区海边防波堤的潮差区和浪溅区钻取多个Φ100mm的混凝土试样.采用氯离子滴定仪、pH计、扫描电子显微镜、EDAX等仪器对氯离子分布、混凝土的碳化情况和微观结构形态进行了研究.结果表明:潮差区和浪溅区混凝土表层的总氯离子含量差不多,但相对于潮差区,浪溅区混凝土的总氯离子含量具有较陡的下降斜率和较大的部分碳化区及pH值变化范围.浪溅区混凝土表面细骨料裸露,潮差区混凝土表面细骨料部分裸露和混凝土结构疏松,且有絮状物覆盖在表面并含有大量的C,O以及N元素.浪溅区表层混凝土的氯离子扩散系数比潮差区混凝土的大,但距表面4.0cm时潮差区混凝土的氯离子扩散系数超过浪溅区.混凝土表面腐蚀严重,并有微生物或微生物代谢产物,覆盖在混凝土的表面.     

带裂缝混凝土进行硅烷浸渍防护的研究

对于海工混凝土结构或者是处于氯离子侵蚀条件下的混凝土结构,如果出现裂缝,则裂缝将成为侵蚀性离子进入混凝土的便捷通道,极易造成钢筋的锈蚀和混凝土破坏。试验选择在混凝土试件出现0.2 mm宽的裂缝后,对其进行硅烷溶液、乳液或者凝胶浸渍处理,然后再进行氯离子侵蚀试验。通过对试件氯离子二维含量的分析,验证了对带裂缝混凝土进行硅烷浸渍防护处理具有非常好的效果。     

新冠肺炎疫情下污水处理厂运行探讨

在新冠肺炎疫情期间,疫情重点区域,医疗污水的处理重中之重是杀菌消毒,但消毒剂的大量使用,可能会造成城市污水处理厂进水水质中含有一定量的余氯。通过解读环办水体函〔2020〕52号文,分析了医疗污水消毒的必要性及其对城市污水处理厂进水水质的影响,总结了疫情期间保障城市污水处理厂应对进水水质变化稳定运行的方法和对策。     

带裂缝混凝土氯离子扩散作用试验研究及数值模拟

为了准确评估带裂缝工作混凝土结构的耐久性能,针对氯离子在带裂缝混凝土中的扩散过程进行研究。提出了无损制备裂缝的方法,可高效易行地在混凝土侧面及内部产生裂缝。对带裂缝的水泥砂浆试件进行氯盐溶液浸泡试验,深入研究了单缝和双缝试件中氯离子的扩散作用,修正了氯离子的扩散系数,并对带裂缝混凝土的氯离子扩散过程进行了数值模拟。研究结果表明：氯离子会沿裂缝发展方向及垂直于裂缝发展方向扩散,随着水灰比的减小,砂浆试件的抗氯离子扩散性能明显提高,在一定范围内,当裂缝间距增大,双缝间的氯离子扩散交互影响作用明显减小,ANSYS软件的模拟结果与试验数据吻合良好。     

氯盐侵蚀环境下裂缝对混凝土内氯离子含量的影响分析

为探究氯盐侵蚀环境下钢筋混凝土构件的裂缝宽度与混凝土内氯离子含量的关系,利用混凝土氯盐干湿循环试验,采用NCL-AL型氯离子含量快速测定仪检测氯离子在混凝土中的侵蚀深度与含量.结果表明:裂缝加速了氯离子在混凝土内的传输,并为氯离子的二维扩散提供了条件;氯离子在裂缝周围区域扩散的影响深度为30~50mm;裂缝区域氯离子的浓度在35mm深度之后基本趋于稳定,在稳定阶段随着裂缝宽度的增大,氯离子的浓度逐渐增加;裂缝对混凝土内等效表观氯离子扩散系数的影响十分显著,氯离子扩散系数随裂缝宽度呈三次函数增加.     

锈蚀损伤混凝土管桩水平承载性状时变分析

为研究锈蚀损伤混凝土管桩的水平承载性状,依据Fick第二定律,建立了氯离子在混凝土管桩中的扩散方程,并结合初始和边界条件,得到扩散方程的解析解.依据厚壁圆筒模型,推导了钢筋混凝土管桩保护层锈胀开裂时的钢筋临界锈蚀深度.基于Faraday定律,对钢筋混凝土管桩保护层锈胀开裂时间进行了预测.并在此基础上,通过引入桩身抗弯刚度折减系数对海洋环境下锈蚀损伤钢筋混凝土管桩的桩身抗弯刚度的衰减规律进行了探讨,进而对海洋环境下锈蚀损伤钢筋混凝土管桩的水平承载性状的时变特性进行了分析.结果表明:海洋环境中氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀对钢筋混凝土管桩的水平承载性状有明显影响.随着暴露时间的延长,桩身抗弯刚度呈非线性衰减,桩身水平位移和桩身负剪力最大值逐渐增大,桩身弯矩逐渐减小.     

高性能轻集料混凝土的抗氯离子渗透性能研究

研究了胶凝材料用量、砂率、矿物掺合料和引气剂对高性能轻集料混凝土抗氯离子渗透性能的影响规律,探讨了轻集料混凝土的抗氯离子渗透性与材料组成、密实度及孔隙特征的关系,通过调整混凝土中胶凝材料用量、水胶比、高效减水剂和矿物掺合料配比,可以有效地细化混凝土孔隙结构、改善界面区、减少不利晶相数量和提高混凝土的密实度,从而提高混凝土抵抗氯离子侵蚀的能力.     

不同矿物掺合料对RPC抗氯离子渗透性的研究

为研究不同矿物细掺合料对活性粉末混凝土氯离子渗透系数的影响,采用NEL法比较硅灰和粉煤灰双掺、硅灰和石英粉双掺、硅灰和粉煤灰及石英粉互掺、硅灰和硅微粉双掺共4组RPC不同的抗氯离子系数。研究结果表明:氯离子渗透系数随养护龄期的增加而减小;随着养护温度的提高而减小;当在同一养护条件下,粉煤灰的掺入对氯离子扩散系数影响不大;石英粉和硅微粉的掺入会提高氯离子渗透系数,复掺石英粉和粉煤灰能降低氯离子渗透系数。     

双向电渗对钢筋混凝土修复效果的试验研究——保护层阻锈剂、氯离子和总碱度的变化规律

为提高氯盐侵蚀环境下钢筋混凝土结构的无损修复效果,对受氯盐侵蚀的钢筋混凝土试件采用双向电渗技术,在排出氯离子的同时向混凝土保护层内引入阻锈剂.为考察该技术的修复效果,采用有机元素分析法和自动电位滴定法,结合电流密度、通电时间、水灰比、初始氯盐掺量4个影响因素,研究混凝土保护层内阻锈剂、氯离子分布的变化情况,并对保护层的总碱度进行测量;同时设置电化学除氯组作为对照.结果表明:双向电渗处理后试件保护层内氯离子含量降低,总碱度提高;通过对各参数的合理控制,阻锈剂迁移至钢筋表面的浓度足以起到较好的阻锈效果.双向电渗的效果随电流密度、通电时间、试件水灰比的增加而提高,而受初始氯盐掺量的影响较小.双向电渗在对混凝土氯离子迁出和总碱度提高的效果方面与电化学除氯有所差异.在双向电渗后,Cl-质量摩尔浓度沿着保护层厚度方向由内向外成增高趋势;而电化学除氯后整个保护层内Cl-质量摩尔浓度分布相对均匀.对保护层碱度变化来说,两种处理方式效果接近.