硝酸和弯曲应力作用下的混凝土碳化

为研究公路隧道衬砌在酸性气体环境和围岩荷载作用下的碳化特性,开展了硝酸侵蚀与弯曲应力共同作用下的混凝土快速碳化试验,测试分析了混凝土的碳化深度、碳化物质含量和微观结构.结果表明：硝酸和弯曲应力均能促进混凝土的碳化;随着硝酸浓度和弯曲应力水平的增加,混凝土的碳化深度增大,碳化物质含量减少;硝酸会消耗水化产物,削弱CaCO₃对孔隙的填充,形成微裂缝,最终增大混凝土的孔隙率;弯曲应力促使微裂缝发展形成受拉裂缝,并与碳化协同形成微裂缝.     

弯曲应力损伤下钢筋混凝土抗碳化性能研究

通过自行设计研制的长期弯曲荷载持载装置,对4种不同粉煤灰掺量的钢筋混凝土构件进行弯曲应力损伤下的快速碳化试验。测量构件碳化深度,研究粉煤灰掺量、弯曲应力水平对其产生的影响,提出钢筋混凝土碳化损伤拉压影响系数,并分析拉应力下素混凝土和钢筋混凝土碳化损伤的差异。研究结果表明:粉煤灰掺量的增大会提高构件碳化深度;弯拉应力加剧了构件碳化损伤,弯压应力抑制了构件碳化损伤;拉应力作用下素混凝土和钢筋混凝土构件在碳化深度和碳化损伤趋势上均有所差异。     

混凝土碳化深度模型与仿真研究

采用PSO-BP神经网络建立各影响因素与部分碳化区长度的关系模型,通过MATLAB仿真软件对模型进行训练,逐步改善影响部分碳化区长度的各因素权值,使网络样本的实际输出与期望输出误差和均方差达到最小.试验验证了该模型的逼真性、可行性与强健性.结果表明,该模型能够对钢筋混凝土部分碳化区长度进行预测,为混凝土结构耐久性设计、评估和寿命预测提供科学指导.     

混凝土碳化性能的试验研究

混凝土的碳化(中性化)是引起钢筋锈蚀、混凝土耐久性降低的原因之一,为提高混凝土的耐久性,必须防止混凝土的碳化或降低碳化速度。本文通过试验研究了影响混凝土碳化的因素,并提出了降低混凝土碳化或放慢碳化速度所采取的措施,为提高混凝土的耐久性提供了重要依据。     

混凝土碳化深度模型与仿真研究

采用PSO-BP神经网络建立各影响因素与部分碳化区长度的关系模型,通过MATLAB仿真软件对模型进行训练,逐步改善影响部分碳化区长度的各因素权值,使网络样本的实际输出与期望输出误差和均方差达到最小。试验验证了该模型的逼真性、可行性与强健性。结果表明,该模型能够对钢筋混凝土部分碳化区长度进行预测,为混凝土结构耐久性设计、评估和寿命预测提供科学指导。     

混凝土碳化研究现状

混凝土碳化是一个非常复杂的物理化学过程,国内外众多学者分别从碳化机理、影响碳化的因素、碳化深度预测模型等方面,对这个问题进行了深入研究.本文对这些成果进行了总结与分类,在此基础上提出了尚存在的问题,并对混凝土碳化研究发展方向进行了展望.     

混凝土不同裂缝尺寸及部位碳化性能试验研究

对预制裂缝混凝土试件进行了快速碳化试验,研究了碳化时间、裂缝尺寸、裂缝表面及底部等因素对开裂试件碳化深度的影响。结果表明:不同混凝土裂缝宽度、深度下的碳化深度随时间呈速度递减的增长趋势,并且随着裂缝深度的递增,碳化区域呈现出明显的"倒三角"分布。碳化数据对比时引入碳化参数可以较好地反映不同裂缝深度处、裂缝底部碳化深度分别与表面碳化深度之间的关系。     

通过碳化试验检测混凝土结构的耐久性

一、碳化的机理和重要性在混凝土的硬化过程中,约占水泥用量的三分之一生成氢氧化钙,此氢氧化钙在硬化水泥浆体中结晶,或者在其空隙中以饱和水溶液的形式存在。因为氢氧化钙的饱和水溶液是pH值为12.6的强碱性物质。所以,新鲜的混凝土呈强碱性。     

混凝土工程中碳化问题的研究现状

混凝土技术发展的一个最终目标是最大限度地延长其使用寿命,即提高其耐久性。由于混凝土的碳化会使混凝土中的钢筋产生锈蚀从而破坏钢筋混凝土结构,而成为影响混凝土耐久性的一个重要因素。本文从混凝土碳化性能的国内外研究现状、碳化机理及影响因素三个方面阐述了与碳化相关的问题,对混凝土实际工程具有一定的指导意义。     

混凝土在不同应力状态下的碳化

提出了混凝土试件在不同应力水平下快速碳化试验的方法 ,通过分析应力水平对混凝土碳化速度的影响 ,建立了混凝土在应力状态下的碳化速度预测模型。研究认为预应力混凝土抗碳化能力强于普通混凝土     

松花江公路大桥碳化深度预测研究

松花江公路大桥是重要的交通枢纽,其耐久性能对桥梁的正常和持久运营有着重要意义.在一般大气环境中,混凝土的碳化是评价钢筋混凝土桥梁结构耐久性损伤的重要指标,针对大桥混凝土进行快速碳化试验,在分析快速碳化与自然碳化主要区别的基础上,依据试验结果建立了大桥的自然碳化预测方程,该方程具有一定的理论基础和较强的针对性,可用于大桥混凝土的自然碳化深度预测.     

混凝土应力状态对碳化深度的影响

为考虑混凝土应力状态对碳化深度的影响,在混凝土碳化深度模型中增加了应力影响系数。利用已有文献的试验数据,进一步研究了应力影响系数随混凝土应力比变化的规律,并分别建立了应力影响系数随混凝土拉、压应力比变化的计算式。将建立的应力影响系数计算式与既有的3组典型计算式进行了对比,结果表明,建立的应力影响系数计算式较合理,具有较高的预测精度。对规范中的应力影响系数计算式进行了评价,结果表明,在混凝土拉应力状态下,应力影响系数取值偏于不安全;相反,在混凝土压应力状态下,取值偏于保守,因此可将文中所提计算式作为规范中应力影响系数的修正式。     

Carbonation depth prediction of fly ash concrete subjected to 2-and 3-dimensional CO2 attack

Based on accelerated carbonation test, 1D, 2D and 3D carbonation of high performance concrete with different fly ash contents (0%, 15%, 20%, 40%, 60%) were studied. The interaction coefficients of 2D and 3D carbonation are defined. The time-dependent coefficient n of carbon dioxide diffusion and the interaction coefficients K of 2D and 3D carbonation are analyzed. The mathematical model which includes n and K is deduced. The experiments indicate that 2D and 3D carbonation have obvious interaction. Interaction coefficients obey the attenuation function through time t. The mathematical model of 2D and 3D carbonation life prediction based on Fick scattering law can be solved by Fourier expansion. The life prediction of concrete of Sutong Bridge beam shows that the 1D, 2D, 3D carbonation prediction life are 1595 a, 882 a and 758 a, respectively, 2D and 3D carbonation life predicted are reduced clearly. __________ Translated from Journal of Southeast University (Natural Science Edition), 2007, 37(4): 645–650 [译自: 东南大学学报(自然科学版)]     

某湖底隧道主体结构混凝土抗碳化耐久性试验研究

结合某湖隧道工程的具体特点,确定抗碳化作为影响其耐久性的主要问题,研究了水泥品种、胶凝材料总量、矿物掺合料取代率、粉煤灰和矿粉比例和水胶比等配合比参数对混凝土抗碳化性能的影响。研究结果表明,不同水泥对混凝土碳化速度有较大的影响,混凝土碳化深度随着胶凝材料用量降低、矿物掺合料取代率增加、粉煤灰比例的增加和水胶比的增加而增加。本文从抗碳化耐久性角度提出配合比参数的设计范围。     

拉压应力下自密实混凝土碳化性能试验研究

制作了4组单掺粉煤灰自密实混凝土试件和2组复掺粉煤灰与矿渣的自密实混凝土试件,以及1组用以对比的普通混凝土试件.通过快速碳化试验研究各种拉、压应力水平,掺和料用量等因素对自密实混凝土抗碳化性能的影响规律.研究表明:在各种拉、压应力水平下,掺量在40％(质量分数,下同)以内时粉煤灰对混凝土碳化性能的影响很小,超过40％后其影响迅速增大,而复掺粉煤灰与矿渣后混凝土的抗碳化性能大大改善,两者按质量比1:1复掺时,水泥取代率可提高至60％.自密实混凝土的碳化深度随着拉应力水平的增大而增大,而随着压应力水平的增大呈现先减小后增大的变化趋势.提出了应力状态下自密实混凝土碳化深度预测模型的建立方法.     

混凝土碳化指数的概率模型

本文研究了不同的混凝土碳化指数分布的影响以及影响混凝土碳化指数的主要因素,提出了碳化指数的不确定性模型,通过对国内外１４３组混凝土碳化实验数据的统计分析,确定了相应的概率分布模式,这将为服役钢筋混凝土结构的耐久性评估提供科学的依据。     

大掺量粉煤灰高性能混凝土碳化性能研究

基于混凝土碳化机理,就粉煤灰掺量、水胶比的变化、激发剂的引入和长期养护等方面,研究了大掺量粉煤灰高性能混凝土碳化深度.并结合大掺量粉煤灰高性能混凝土抗压强度发展特点,对试验结果进行分析和比较,得出一些参考性结论.     

诌议受力状态下的混凝土结构碳化试验与思考

本文主要针对受力状态下的混凝土结构碳化试验进行了具体的分析与探讨。