碳化过程中混凝土模拟孔溶液pH值变化规律研究

对普通混凝土及掺和料混凝土进行了快速碳化试验,测试了各碳化龄期混凝土pH值,研究了碳化过程中混凝土pH值沿深度变化规律.结果表明:水胶比对混凝土碳化过程中pH值的变化影响最大,降低混凝土水胶比可以有效提高混凝土的抗碳化能力,减小混凝土的部分碳化区长度;矿物掺合料的引入对混凝土pH值也有较为显著的影响,采用合理的掺量后,掺合料混凝土不仅具有较好的抗碳化能力,还可以大大提高水泥取代量,具有良好的经济效益.     

基于单轴约束试验的早龄期混凝土开裂行为评价

早龄期阶段,大体积混凝土由于自身变形受到相邻构件或地基的约束产生温度应力,一旦拉应力超过混凝土自身强度,混凝土便会开裂。鉴于传统的约束圆环法和平板法无法考察温度历程对大体积混凝土温度开裂行为的影响,基于研制的新型开裂全过程仿真试验机在实验室内实现了对混凝土日降温0.3 ℃的速率控制,重现了大体积混凝土浇筑后的真实温度历程,测量了不同龄期（3、7和14 d）快速温降条件（0.5 ℃/h）下混凝土的温度应力,并基于开裂温差分析了龄期和水泥类型对早龄期混凝土抵抗快速温变性能的影响。试验结果表明,混凝土抵抗快速温变的能力与龄期（强度）正相关,松弛能力随加载龄期的推迟逐渐减弱;低热水泥混凝土较中热水泥混凝土应做好更严格的早龄期阶段表面保温措施。     

船舶撞击荷载作用下高桩墩的破坏分析

提出了以动量守恒定律为基础,试算输入不同简化撞击力-时间荷载曲线,计算结构的动力响应与现场检测结果一致为准则,基于有限元模型分析船撞结构损伤破坏的数值分析方法。以中泉石化船撞高桩系缆墩事故为背景,运用通用有限元显示动力分析软件LS-DYNA,建立了高桩系缆墩的三维有限元模型,采用所提出的方法计算分析了受撞系缆墩的破坏过程。数值分析结果表明,当撞击时间为13.75 s时,系缆墩残余位移与现场检测结果一致,系缆墩在船舶撞击作用下墩台发生剪切破坏的现象与事故现场相符;同时数值模拟结果表明系缆墩灌注桩混凝土在嵌岩端上部发生不同程度破坏,钢套筒进入屈服阶段;对系缆墩结构整体进行损伤等级评估,属于中等破坏。     

干湿循环机制下碳化混凝土氯离子侵蚀试验研究

海工混凝土结构的水上区部分,长期受到氯离子侵蚀和碳化的双重作用,较之一般大气环境下的混凝土结构,这一区域的混凝土结构更易发生钢筋锈蚀.本文开展了干湿循环机制下碳化混凝土的氯离子侵蚀试验,通过分析氯离子浓度分布规律,扩散系数以及微观结构,深入研究混凝土碳化对氯离子扩散的影响.研究结果表明,碳化反应增加了混凝土内部自由氯离子的含量,减缓了氯离子浓度的衰减,对混凝土的抗氯离子侵蚀性能造成了不利影响.碳化后,低水胶比混凝土的氯离子扩散系数有所下降,而高水胶比混凝土的氯离子扩散系数显著增大.碳化反应对混凝土的微观结构有一定的劣化作用,将会加速有害介质的侵入.降低水胶比可显著提高混凝土的密实度,增强混凝土自身的抗氯离子侵蚀性能,同时可以减轻碳化反应对氯离子侵蚀的加剧.