碳化—干湿循环作用下风积沙混凝土氯离子传输试验研究

我国西北地区有大量盐湖分布,加之冬季除冰盐的使用,使这种环境下混凝土工程的气液交换区经常受到干湿循环和碳化的双重作用,这部分混凝土比一般环境下的混凝土更容易发生钢筋锈蚀。进行了风积沙混凝土在干湿循环和碳化作用下氯离子侵蚀试验研究,通过分析自由氯离子含量和分布规律、氯离子扩散系数以及时间依赖性与碳化时间的关系,深入研究了风积沙混凝土在碳化和干湿循环作用下氯离子的传输规律。结果表明：碳化作用阻碍了氯离子向内部的迁移速度,且碳化时间越长氯离子扩散系数越小,对混凝土抗氯离子侵蚀起到了积极作用;干湿循环作用前期加速了氯离子侵入,中后期由于形成的盐结晶填充了孔隙,增大了混凝土的密实度,阻碍了氯离子继续向内侵蚀,但结晶应力产生的裂缝却使表层氯离子含量增加。     

盐冻作用下风积沙混凝土中氯离子扩散研究

为研究氯盐冻融循环作用下风积沙掺量对混凝土氯离子扩散的影响,试验制备了不同风积沙掺量(质量替代率为0％、25％、50％、75％、100％)的混凝土.通过化学分析法测定盐冻环境下不同风积沙掺量混凝土中自由氯离子浓度和总氯离子浓度,计算了风积沙混凝土相对氯离子结合系数和氯离子扩散系数.结果表明:自由氯离子浓度随风积沙掺量的...     

杂散电流与受压荷载耦合作用下混凝土中的氯离子传输性能

为研究水工混凝土结构在杂散电流与荷载作用下的氯离子传输特性的变化,本文对埋置钢筋的混凝土试件分别设计了杂散电流单独作用以及和压缩荷载共同作用下的电化学腐蚀试验,对不同电流和荷载条件下的氯离子传输特性以及混凝土孔隙结构进行测试,研究了杂散电流和压缩荷载对氯离子传输的影响。试验结果表明:混凝土内的钢筋会促进杂散电流对氯离子传输的加速效应。当压缩荷载一定,随着杂散电流增大,混凝土试件内的氯离子含量明显增加。当杂散电流一定,随着荷载的增大,混凝土试件内的氯离子的传输速率会出现先降低后提高的情况,传输速率开始提高的临界应力水平大致为0.4。此外,在已有研究和试验结果的基础上,推导了考虑压缩荷载和杂散电流作用下的氯离子传输模型,该模型结果与试验数据有较好的一致性。     

纤维混凝土氯离子扩散试验研究

以沿海某水闸混凝土耐久性设计为依托,通过试验研究了混凝土的氯离子扩散特性。设计变量包括水泥品种、水灰比和纤维掺量,采用NEL法测定养护龄期28 d的混凝土氯离子扩散系数。试验研究结果表明:海工水泥混凝土的氯离子扩散系数较普通水泥混凝土氯离子扩散系数小;混凝土氯离子扩散系数随着水灰比和纤维掺量的增大而增大。     

冻融循环下混凝土中氯离子的扩散性

经冻融循环的混凝土试件在3．5％NaCl溶液中浸泡试验结果表明，冻融循环使混凝土中氯离子的含量增加，扩散系数增大，氯离子扩散系数并不是常量，且随时间变化．     

水工混凝土氯离子侵蚀及扩散系数的随机模型

处于河口感潮环境下的水工混凝土,承受氯盐侵蚀、潮水冲刷等多种自然环境荷载的作用,一般的室内实验很难模拟其真实的侵蚀过程.以钱塘江河口地区环境为研究背景,分析了处于感潮环境下的现有水工混凝土中氯离子侵蚀深度及含量,利用数理统计理论得到了自然环境下氯离子渗透规律;根据实测结果,分析了现有混凝土表面氯离子浓度和初始浓度.在上述分析研究的基础上,用Fick扩散定律分析了感潮环境下混凝土的氯离子扩散系数,研究了其分布类型及随机模型.     

水灰比、养护龄期和表面涂料对混凝土氯离子扩散影响的试验研究

通过试验,研究了水灰比、养护龄期和表面涂料对混凝土氯离子扩散的影响。研究表明:对于给定的水灰比,混凝土氯离子扩散系数随着养护龄期的增大而不断减小;对于给定的养护龄期,混凝土氯离子扩散系数则随着水灰比的增大而增大。当水灰比为0.4至0.6、养护龄期为7 d至28 d时,丙烯酸酯、JSA聚合物和环氧树脂3种涂料均能在不同程度上提高混凝土抗氯离子侵蚀能力,但环氧树脂的效果要明显好于其余两种涂料。     

压荷载持续作用状态对混凝土中氯离子输运规律的影响

针对现有混凝土耐久性室内试验研究与实际结构服役状态不一致问题,试验研究了持续稳定压荷载长期作用下不同受荷水平混凝土中氯离子的输运规律,以及徐变对氯离子输运的影响。试验结果表明:持续稳定压荷载长期作用下,混凝土徐变变形随荷载水平提高而增大;混凝土渗透性开始提高的临界应力水平为0.3~0.4;混凝土的表观氯离子扩散系数随着徐变变形的增大先略有降低然后迅速增大。不同持载状态下的试验研究结果表明:持载状态对混凝土中氯离子的输运有着较大影响,应力水平高于0.4时,持续稳定荷载长期作用下徐变增大了混凝土的损伤,导致低应力水平作用下混凝土提前劣化,高应力水平下混凝土加速劣化。此外,受压混凝土超声波速的变化趋势与氯离子输运规律表现出了较好的一致性,可作为氯盐环境下混凝土耐久性能评价的检测指标。     

腐蚀环境中海工混凝土抗氯离子侵蚀性

模拟我国南方沿海浪溅区和水位变动区的海工钢筋混凝土结构物的腐蚀环境，对掺入粉煤灰和矿渣的混凝土抗氯离子侵蚀性进行了试验。结果表明，在水灰比相同的条件下，加掺和料的混凝土抗氯离子侵蚀性高于普通混凝土。     

溶液成分对混凝土中氯离子扩散系数影响的研究综述

从氯离子在电解质中的扩散机理出发,结合混凝土性质,概述溶液成分对混凝土中氯离子扩散系数的影响机理。介绍适用于研究溶液成分影响的氯离子扩散系数的试验方法。总结国内外关于溶液成分对混凝土中氯离子扩散系数影响的研究成果,指出现今一些试验研究中的不足,并在此基础上提出有待深入研究的问题。     

泥岩在不同环境条件下风化情况的试验研究及运用建议

通过对泥岩在不同环境条件下风化情况进行试验研究，对泥岩的崩解及室内环境条件下风化情况和室外现场条件风化情况进行了观察。根据试验研究结果，提出水库大坝工程坝壳料中如何利用泥岩的建议及其所应采取的工程措施。     

氯离子在混凝土中的扩散性及其电化学测试方法

从物质的传质机理角度分析认为,氯离子在混凝土中的传质过程为扩散过程。按照Fick定律,利用电化学方法可测得交流阻抗谱,据此计算出氯离子扩散系数。同时分析讨论了溶液中其他离子存在时,计算公式的修正,以及在水头或荷载作用下,渗透和扩散的协同作用。     

混凝土等温传湿过程的试验研究

利用400mm×400mm×160mm块状试件，构造了混凝土内部湿分迁移的半无限平面模型.在等温环境下，测量了第一饱和状态下混凝土向非饱和空气介质传湿的全过程.利用Boltzmamn变量η，导出了混凝土湿度控制方程的常微分形式，并将其中的质扩散系数Dm表示为显函数，便于试验确定.研究表明：Boltzmamn变量与混凝土的相对湿度H具有良好的规律性，η～H可以用四次多项式拟合；混凝土的质扩散系数严重地依赖于当前状态下的相对湿度H，且均可以用三次多项式表达；在同一湿度条件下，碾压混凝土的质扩散系数为常态混凝土的4～12倍.研究成果可为混凝土表面保护与抗裂设计提供参考.     

高速荷载下混凝土断裂性能的试验研究

本文对混凝土在高速荷载下裂缝的扩展及其断裂性能进行了试验研究。试验结果表明：裂缝扩展的最大速度及加速度随加载速率的增加而增加；动断裂韧度随裂缝扩展速率增加而增加；对应于峰值荷载的裂缝扩量展也随加载速率的增加而增加。     

沿海服役混凝土结构氯离子质量分数检测和分析

为了弄清沿海服役混凝土的氯离子质量分数分布规律及影响因素,对江苏连云港码头部分泊位不同区域的氯离子进行了取样检测,分析了浸水时间、所处方位、开裂状态、维修历史等因素对混凝土内氯离子质量分数的影响。分析结果表明:水位变动区混凝土内的氯离子质量分数积累速度最快,且基本随高程增加而增大;开裂位置的氯离子质量分数明显大于相同环境下的非开裂位置;不同方位混凝土经历的光照时间不同,造成其内部氯离子质量分数有一定差异,其中向海侧混凝土内的氯离子质量分数峰值出现在混凝土浅层,背海侧的则出现在混凝土深层;混凝土表面维修后内部氯离子会向表面迁移,造成质量分数峰值出现在试件内部某一深度。     

混凝土坝坝体裂缝在地震荷载下扩展研究的几个关键问题

位于我国西部强震区的高混凝土坝,如小湾、二滩等,施工期或运行期在坝体表面以及坝体内部出现了一定范围的裂缝。鉴于这些高坝工程的极端重要性,裂缝在地震作用下的扩展性问题为学术界和工程界关注。针对混凝土坝坝体裂缝在地震荷载下扩展研究的关键性问题,包括地震动输入、坝体已有裂缝及其裂缝处理措施的模拟、缝端混凝土破损路径及其破损程度的模拟等研究现状分别进行讨论。最后指出了下一阶段的研究方向。     

混凝土骨料二维分布的模拟和应用

通过在一个矩形截面上模拟混凝土骨料的实际分布，获得了该截面上任一点的骨料分布密度和骨料分布的统计特性。模拟结果表明，当模拟次数趋向于无穷大时，截面上任一点的骨料分布密度趋向于定值，对于不同的骨料面积百分数，骨料分布密度曲线的形状十分相似，均由上升段和水平段两部分组成。基于这些模拟结果，利用数学拟合获得了骨料分布密度的解析表达式，并被混凝土实验所初步证实。作为一个应用，本文计算了混凝土截面上各点的氯离子扩散系数。     

氯盐环境下混凝土中锈蚀钢筋力学性能研究

基于试验、仿真及理论分析探讨了氯盐环境下混凝土中锈蚀钢筋的力学性能退化规律及其影响机理。通过对取自历时两年干湿循环混凝土试件中的214根锈蚀钢筋进行拉伸试验表明：当锈蚀率较小时，钢筋名义强度随之增加近乎线性下降；当锈蚀率较大时，钢筋名义、等效强度及延性均随之增加而下降；钢筋的屈服平台随锈蚀不均匀性增大逐渐缩短甚至消失；钢筋断裂形态随局部锈蚀特征变化；同等条件下细直径钢筋力学性能对锈蚀更敏感。就试验现象进行理论和仿真分析表明：钢筋的实际抗拉强度在锈蚀前后并无显著变化；钢筋名义强度的降低，主要是由于锈损引起横截面积减小导致抗力减小而造成的；锈蚀引起的钢筋面积减小、缺口效应及附加偏心作用是导致其伸长率减小的主要原因；附加弯矩作用是钢筋力与变形关系曲线中屈服平台缩短、消失的主要原因。