氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀与防护试验研究

结合氯氧镁水泥混凝土耐水性,研究氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀与防护,试验变量包括钢筋种类、混凝土保护层厚度和腐蚀龄期等。钢筋种类包括裸露钢筋和美加力涂层钢筋;混凝土保护层厚度包括25、50 mm;腐蚀龄期包括60、120、180、240、300、360 d。试验采用自来水长期浸泡至试块2/3处,并采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对腐蚀后的钢筋微观结构和化学元素组成进行分析,研究钢筋的腐蚀机理。结果表明,通过软化系数分析,氯氧镁水泥混凝土的软化系数处于0.78～0.87,说明试验设计的氯氧镁水泥混凝土可用于干燥地区、受潮较轻地区或次要建筑结构。通过极化曲线及其电化学参数分析,裸露钢筋腐蚀速率为美加力涂层钢筋腐蚀速率的40～80倍,说明涂层防腐效果明显。     

未处理钢筋在模拟混凝土孔溶液中的早期电化学性能

在钢筋表面进行了微观结构表征和分析后,采用线性极化法和电化学阻抗谱法对未经处理的钢筋试件在模拟混凝土孔溶液中的早期电化学性能进行了研究。结果表明:电化学方法能较好地表征HRB400型钢筋在混凝土模拟孔溶液中的早期电化学性能,能准确地表征钢筋试件完全钝化时的状态;钢筋试件钝化完全时,钝化膜组成为FeO、Fe(OH)_2、Fe_2O_3和FeOOH等。与预处理过的钢筋的钝化过程不同,钢筋试件的自腐蚀电位在钝化期内的变化过程可以近似用高斯函数来拟合。     

干湿交替环境中混凝土的性能研究

以内掺粉煤灰制成的高性能混凝土和普通硅酸盐水泥及抗硫酸盐水泥制成的高性能混凝土作为研究对象,在硫酸钠溶液和水中进行干湿循环后,通过测量相对动弹性模量损失率,说明掺加粉煤灰的高性能混凝土对硫酸盐侵蚀有较好的抵抗性能.     

硫酸盐环境混凝土动弹性模量及微观研究

针对西部重盐渍土地区混凝土的耐久性问题,以内掺复合掺合料制成的高性能细石混凝土和普通硅酸盐水泥以及抗硫酸盐水泥制成的高性能细石混凝土作为研究对象,在硫酸钠溶液中进行干湿循环后,通过对动弹性模量的测量以及对混凝土SEM形貌分析,结果表明,在干湿交替的恶劣环境中,抗硫酸盐水泥混凝土的抗侵蚀性能并不比普通水泥混凝土好;掺加复合掺和料的高性能细石混凝土对硫酸盐侵蚀有较好的抵抗性能;掺加矿物掺合料能够与混凝土内部的不利成分Ca(OH)2发生二次水化反应,生成有利的C-S-H凝胶,有效改善混凝土的微观结构;并给出了在盐渍土地区拌制混凝土的建议.     

纤维掺加方式对混凝土抗冻性能的影响

为研究不同纤维掺加方式下混凝土冻融损伤的相关性能,选取钢-聚丙烯纤维混凝土进行快速冻融循环试验.试验结果表明:混凝土抗冻性能随纤维掺加方式不同而有差异,纤维混凝土损伤随冻融循环次数的增加逐渐积累,动弹性模量、抗压强度、抗折强度也不断下降,层布式混杂纤维成型混凝土抗冻损伤劣化性能更优.结合评价指标分析了纤维混凝土的劣化过程,通过SEM分析了其微观结构;对比分析,层布式混杂纤维混凝土的抗冻性较整体式混杂纤维混凝土好.     

无破损方法检测混凝土耐硫酸盐侵蚀性

以内掺粉煤灰制成的高性能混凝土和普通硅酸盐水泥以及抗硫酸盐水泥制成的高性能混凝土作为研究对象,在硫酸钠溶液中进行干湿循环后,通过对相对动弹性模量,重量损失率的测量,说明掺加粉煤灰的高性能混凝土对硫酸盐侵蚀有较好的抵抗性能。     

普硅水泥和低碱度硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了在不同普通硅酸盐水泥掺量下,硫铝酸盐水泥基复合胶凝材料的流动度,凝结时间和水泥砂浆强度性能的影响。研究结果表明:普通硅酸盐水泥掺量小于50%时,普硅水泥-低碱度硫铝酸盐水泥混合体系的凝结时间和流动度随着普硅水泥掺量的增加而减小。随普通硅酸盐水泥掺量的增加,复合水泥砂浆的强度先减小后增大,当掺量为40%时水泥砂浆的强度达到了最大值。利用XRD和SEM微观测试手段对硫铝酸盐水泥基复合胶凝材料的水化产物和水化机理进行了分析和讨论。     

基于Weibull分布的再生混凝土中钢筋锈蚀预测

为了解决西部盐渍土环境下再生混凝土中钢筋的寿命预测问题,采用电化学测试仪对浸泡在氯盐溶液中的再生骨料钢筋混凝土进行了电化学试验,得到了表征钢筋腐蚀的腐蚀电流密度及自腐蚀电位两个指标。利用最小二乘法对Weibull参数做了进一步估计,在Weibull分布函数的基础上对钢筋腐蚀后的寿命进行了建模。结果表明：再生混凝土中的钢筋加速腐蚀至30个月时,其腐蚀电流密度最高为0.058 4μA/cm²,处于未腐蚀状态;将钢筋低腐蚀与中等腐蚀的界限值（0.5μA/cm²）作为钢筋达到高腐蚀状态时的阈值,确定出再生混凝土中钢筋在第750个月时的可靠度函数开始趋近于零,处于中等腐蚀状态,从而直观反映了钢筋在实际环境中的有效使用寿命,可为再生混凝土中钢筋的维护与检测提供参考。     

基于威布尔分布下纳米碳酸钙改性混凝土寿命预测研究

为改善西部盐湖地区混凝土耐久性能,延长其服役寿命,通过研究半浸泡式纳米碳酸钙（CaCO₃）改性混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能,定期对试件进行质量损失以及相对动弹性模量的测评,并对其耐久性进行分析;同时采用威布尔（Weibull）函数建立纳米CaCO₃改性混凝土的耐久性退化模型。结果显示：在0～180 d的龄期内,试件的相对质量和相对动弹性模量有明显的增强,在180 d以后,试件耐久性开始逐步退化,其中相对动弹性模量评价参数更为敏感,能够清晰反映出试件的耐久性退化情况;通过Weibull函数建模计算得出概率密度函数和可靠度函数,确定出纳米CaCO₃改性混凝土在硫酸盐境下最长使用寿命可达到693 d左右。     

高温后全轻混凝土性能及其微观分析

对全轻混凝土进行耐高温试验,研究了其经过各个温度段后残余强度、外观特征及质量损失.并利用带有X射线能量色散谱议的电子显微镜(SEM-EDAX)研究了全轻混凝土的水化产物、显微结构.结果表明:全轻混凝土残余强度曲线总体呈下降趋势,且较平缓;并发现全轻混凝土的显微结构在受热后会产生一系列变化,这些变化可以用来解释高温后混凝土性能指标发生变化的原因.为伞轻混凝土在高温环境下的应用提供技术依据.