宁夏银川地区临水RC柱腐蚀性病害成因研究

为了调查宁夏银川地区临水RC柱的服役现状,为其剩余寿命预测以及混凝土耐久性设计提供参考。对该地区服役期临水RC柱进行了实地调研,分别采用水质分析仪、XRD以及回弹法,对水源的成分、水面以上病害混凝土的成分以及未腐蚀和腐蚀混凝土强度进行了测定。结果发现银川地区临水RC柱水面以上50cm范围内的混凝土发生了从表面结晶、坑蚀、混凝土保护层脱落到核心混凝土溃散、柱侧移的不同程度病害。通过分析水源和水面以上病害混凝土物理和化学成分发现,硫酸钠和硫酸镁的结晶及其结晶水是混凝土病害的主要原因。研究还发现,临水RC柱水面以上混凝土病害程度的影响因素从大到小依次是：SO₄^2-浓度>服役年限>混凝土设计强度。     

建筑废弃物再生工艺及在路基中的应用研究

在香港,所有建筑废弃物必须统一回收、分离与利用。小于50 mm的物料主要用于填土(因为含泥量高);大于50 mm的物料经破碎后,可用于道路路基工程、制砖材料,甚至混凝土结构工程;分离出来的塑料板、纤维板、木屑、纸片等废弃物则必须进行掩埋。利用破碎粘土砖取代一定量的再生混凝土集料,可配制道路基层的混合料,其级配、强度(或CBR值)均满足道路基层材料的要求。     

引气高性能混凝土显微结构研究

为了研究引气剂对高性能混凝土显微结构的影响,采用压汞法(MIP)、光学显微镜法、显微硬度仪、扫描电子显微镜(SEM)的手段分别对引气高性能混凝土的孔结构和界面过渡区进行了测试.结果表明:适量引气剂的引入改善了高性能混凝土的孔结构,使孔径得到了细化;同时改善了高性能混凝土的界面过渡区,使界面过渡区宽度缩短和界面过渡区水泥石结构更加致密,并使得界面过渡区与水泥石本体性质趋于均匀.     

硫酸盐-干湿循环与冻融复合作用对混凝土力学性能的影响

为研究硫酸盐-干湿循环与冻融复合作用下混凝土的力学性能退化规律,采用试验室加速腐蚀的方法,对混凝土试件进行轴心抗压试验,得到了不同干湿循环次数、混凝土强度和冻融循环次数下混凝土峰值应力、峰值应变及受压应力-应变曲线的变化规律,并对腐蚀后混凝土表观形态和微观形貌进行分析。结果表明：3∶1的干湿循环制度下硫酸钠主要发生物理结晶侵蚀;随着干湿循环次数增加,应力-应变曲线上升段斜率逐渐减小,峰值应力不断下降,峰值应变呈增大趋势;硫酸钠-干湿循环大大加快了冻融循环后试件的劣化速度,随着冻融循环次数增加,混凝土峰值应力逐渐减小,峰值应变逐渐增大。通过回归分析,建立了硫酸盐-干湿循环和冻融环境下混凝土应力-应变曲线方程,模型可为西部地区混凝土结构剩余寿命预测提供理论基础。     

毛细作用下硫酸钠溶液在水泥基材料中传输速率的实验研究

结合水泥砂浆抗盐物理结晶的半浸泡实验方法,采用一种新的硫酸钠溶液通过毛细作用在水泥基材料中传输的测试装置,研究试样相对含水量、硫酸钠溶液浓度和水灰比对硫酸钠溶液在水泥基材料中传输速率的影响规律,并分析上述影响因素对水泥基材料抗硫酸钠物理结晶型破坏程度的影响.实验结果表明:试样相对含水量是影响硫酸钠溶液在水泥基材料中毛细传输速率的最关键因素.在不同影响因素下,硫酸钠溶液的传输量均在12 h内迅速增加,之后缓慢增加,并在168 h左右开始呈现基本稳定状态;传输速率在1 h内达到最大,之后逐渐下降,并在120 h左右时趋于稳定.该研究成果可为复杂环境下水泥基材料抗盐结晶物理侵蚀性能的研究提供参考.     

引气混凝土抗氯离子渗透性与孔结构特性

研究了不同引气剂掺量下混凝土的抗氯离子渗透性和相应的孔结构特性,结果表明:引气荆掺量影响混凝土的孔分布和孔连通性;适量引气剂有助于提高混凝土中孔径小于0.1μm的孔数量,增强孔系统的不连通性,进而增强混凝土的抗氯离子渗透性能.     

环境因素对钢筋混凝土柱压弯性能影响研究进展

为研究环境因素对钢筋混凝土柱压弯性能的影响,文中重点从试验研究和模型研究两方面对钢筋混凝土柱的压弯性能研究现状进行了调研,针对单因素、双因素以及多因素环境作用进行了归类整理,并对已提出的环境因素影响下的钢筋混凝土柱力学模型进行了分析对比。最后提出了环境因素下钢筋混凝土柱耐久性研究的难点及待进一步解决的问题。     

等效参数替换法构建混凝土界面过渡区的数值模型研究

混凝土界面过渡区的厚度在微米级范围,为了达到界面相超薄体在混凝土细观仿真模拟中应用的目的,对混凝土三维三相模型进行五面体和四面体网格的混合划分,以四、五面体相同的力学传递结果为依据,替换有限元模型HJC本构关系的计算参数。结果表明,混合划分等效模型与全四面体划分模型的有限元计算结果一致,混合网格建模是可行的。在不同冲击速度下进行Ansys/LS-DYNA有限元数值仿真,采用微米级厚度界面相等效参数替换方法得到的数值模拟破坏模式和应力-应变曲线结果与试验结果拟合良好。     

西北大温差环境下温度对硫铝酸盐水泥砂浆抗压强度的影响

为研究西北大温差环境下温度对硫铝酸盐水泥砂浆作为浅层病害混凝土修补材料的抗压强度影响规律,设计了改性前后三个不同配合比、三个温度梯度(-25、25和80℃)和三个时间长度(6、12和24 h)的试验,测试了试样的抗压强度,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)的方法测试了试样的微观性能。结果表明,改性后的试样破坏模式均优于未改性试样。-25℃时,随着时间延长,改性后试样的抗压强度增大幅度均大于未改性试样;25℃时,三个配合比试样抗压强度变化规律相似,均轻微下降;80℃时,掺入0.3%(质量分数)水玻璃、0.1%(质量分数)聚丙烯纤维和0.4%(质量分数)膨胀剂试样的抗压强度下降幅度最小。同时,本文还建立了该配合比试样在不同温度下,随时间延长的相对抗压强度变化率计算公式,可为西北大温差环境下硫铝酸盐水泥砂浆作为浅层病害混凝土修补材料提供参考。     

混凝土界面过渡区三维分形冲击模型HJC强度参数仿真

为了研究HJC等效应力本构关系中各参数在混凝土数值模拟中的敏感性,基于水泥水化分形特征,将混凝土界面过渡区看作球壳形薄体,以计算机时间为“随机种子”,运用FORTRAN语言编写球形骨料随机投放程序,通过建立30μm厚界面相的混凝土三维三相有限元模型,研究冲击体、承载体以及砂浆、界面相和骨料的交互动力响应。以10 m/s的冲击速度进行ANSYS/LS-DYNA动力学有限元仿真,得到混凝土随时间变化的破坏模式和应力时程曲线。结果表明：在冲击荷载作用下,混凝土三维三相细观模型裂纹从冲击面延展至承载面,界面相处先破坏,砂浆少量破坏,骨料基本无破坏;承载面平均压应力时程曲线呈“双峰”特征;HJC等效应力本构关系中各参数的敏感性排序：压力硬化系数>凝聚强度>压力硬化指数。