高强混凝土经轴压和硫酸盐侵蚀后的力学性能

对经历不同程度轴压荷载的高强混凝土试件(尺寸为100 mm SymboltB@ 100 mm SymboltB@ 300 mm)进行硫酸盐长期浸泡和干湿循环试验,并在180 d侵蚀后对其进行单轴压缩试验。分析不同侵蚀方式下,硫酸盐浓度大小及历史荷载水平对峰值应力、峰值应变、弹性模量、应力-应变曲线等的影响。结果表明：在相同历史荷载水平下,随着硫酸盐溶液浓度的增加,侵蚀方式是长期浸泡时,峰值应变先减小后增加,峰值应力、弹性模量则先增大后减小;而侵蚀方式是干湿循环条件时,随硫酸盐溶液浓度的增大,峰值应变持续增加,峰值应力、弹性模量则不断减小。在相同硫酸盐溶液浓度下,随着历史荷载的增大,长期浸泡及干湿循环侵蚀方式下,其峰值应变均增加,峰值应力及弹性模量均降低。引入叠加效应系数K来表征硫酸盐侵蚀与单轴历史荷载作用2个因素的联合交互作用,分析表明,荷载历史与硫酸盐腐蚀联合作用对混凝土的损伤起到相互促进的作用。     

水工混凝土硫酸盐侵蚀与防护

黄河上游已建的刘、盐、八等水电站都存在着不同程度的硫酸盐侵蚀问题。在结合李家峡水电站水工混凝土耐久性试验研究中，采用了“快蚀法”和“慢蚀法”两种试验方法，以期互相补充和验证，既能缩短试验周期，又能定性地评定材料的抗侵蚀能力。试验结果表明，李家峡水电站存在着严重的高浓度硫酸盐侵蚀问题，采用抗蚀性能好的水泥，并掺和混合材料、掺加外加剂、控制水灰比等措施，可以提高混凝土的抗蚀能力，除此而外，还应根据环境水补给关系，设置防渗、排水帷幕等综合防治措施，以有效地减轻硫酸盐对大坝混凝土的侵蚀危害。     

混凝土工程抗硫酸盐侵蚀方法

本文根据硫酸盐侵蚀机理,总结了混凝土抗硫酸侵蚀的几种方法:采用抗硫酸盐侵蚀水泥、掺入活性混合材、控制水灰比、涂抹隔离层及合理施工.同时提出了硫酸盐防腐工程的一般流程.     

混凝土硫酸盐侵蚀机理分析

硫酸盐侵蚀是对混凝土耐久性危害最大的一种侵蚀。本文分析了水泥胶凝材料的水化,进行了水泥胶砂抗硫酸盐侵蚀试验和混凝土抗硫酸盐侵蚀试验,探讨了改善和提高普通水泥混凝土抗侵蚀性的有效方法,对提高混凝土结构的耐久性具有一定的意义。     

混凝土抗硫酸盐侵蚀的试验研究

本文对水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀进行了系统的试验研究,分别研究了不同配合比下的掺加硅灰混凝土的抗硫酸盐侵蚀规律。通过试验发现,试件的渗透性在混凝土的抗硫酸盐侵蚀试验中是一个重要的因素。     

受硫酸盐侵蚀的再生混凝土耐久性研究

为研究再生粗骨料取代率对再生混凝土抗硫酸盐溶液侵蚀性能的影响规律,进行干湿循环和硫酸盐溶液的耦合试验,探究了随着干湿循环龄期的增长,再生粗骨料取代率对再生混凝土的质量损失率、伸长率、相对动弹性模量、硫酸根离子扩散深度的影响。试验结果表明:再生粗骨料掺量为100%的再生混凝土的质量损失率最大,达到了0.35%;试件的相对动弹性模量下降速度变化较复杂,分为匀速下降期、缓慢过渡期、加速下降期;试件伸长率随着侵蚀龄期的增长逐渐增大,且增幅越来越大;试验过程中,硫酸根离子逐渐向试件内部扩散,侵蚀破坏逐渐向深层移动,且再生粗骨料掺量越多的试件内部破坏得越快、越明显。研究结果可为实际工程中再生粗骨料的掺量选择提供参考。     

掺膨胀剂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

硫酸盐侵蚀是引起混凝土材料失效的一项重要因素,在实际工程中采用掺入矿物掺合料等方式来提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性。阐述了硫酸盐侵蚀机理及侵蚀产物,以及掺膨胀剂混凝土抗硫酸盐侵蚀性的研究现状,并且结合研究现状提出一些建议。     

混凝土硫酸盐侵蚀影响因素的探讨

笔者对水泥混凝土硫酸盐侵蚀的机理、影响因素进行了分析与探讨,并提出了防止混凝土硫酸盐侵蚀的一些方法措施。为进一步研究硫酸盐侵蚀奠定了一定的基础。     

抗硫酸盐侵蚀混凝土配合比设计研究

水工混凝土因使用年限长而对耐久性要求较高。在新疆伊犁地区,因其特殊的气候环境(地下水位较高、硫酸根离子含量高),对耐久性要求更高。阐述了对水泥砂浆掺加不同的掺合料、对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能进行的大量对比试验,并通过对当地原材料经济性进行对比,设计出不用抗硫酸盐水泥配制抗硫酸盐侵蚀的水工混凝土配合比的研究过程,效果较好。     

变幅循环加卸载下硫酸盐侵蚀混凝土力学与变形性能

变幅循环加卸载下的力学及变形性能对硫酸盐服役地区混凝土结构至关重要。将混凝土试件提前浸泡于10%、15%、20%硫酸钠溶液5、7个月形成化学侵蚀损伤,再开展单轴压缩变幅循环加卸载试验,分析该过程中试件力学性能、变形性能以及耗散能演化规律。结果表明随着硫酸钠浓度和侵蚀时间增加,试件强度降低、破坏时完成的变幅循环次数减少。累积残余应变随着加载应变增大呈上升趋势,变化速率不断提高;加载应变差始终大于累积残余应变差,随着循环次数增加逐步接近;动弹性模量和塑性变形率随着循环次数增加整体呈提高趋势;耗散能随着循环次数增加而增大,尤其是在后期耗散能变化速率增快。     

高应力等幅循环加载对橡胶混凝土力学及变形特性的影响

为研究橡胶混凝土在反复荷载条件下的力学及变形特性变化,对5组(橡胶掺量为0%,5%,10%,15%,20%)30个混凝土试件进行50次高应力等幅循环加载和单轴压缩试验,分析不同橡胶掺量的混凝土循环加载前后单轴力学特性变化及循环加载过程中的变形情况。结果表明:随橡胶掺量增加,试件峰值应力、弹性模量随之下降,峰值应变增加;循环加载过程中,橡胶混凝土(RC)的总应变、弹性应变、塑性应变曲线均显著高于普通混凝土(NC),但相对应变极差小于NC,表现出较好的延展性和稳定性;循环加载处理后,NC峰值应力和弹性模量劣化程度最大分别达到11.0%和36.8%,RC对应指标的劣化程度随橡胶掺量增加而减小;采用功效系数分析综合评价各组混凝土力学性能,顺序为RC-1>RC-2>RC-4>RC-3>NC,得到橡胶最佳掺量为5%~10%。研究成果可为橡胶混凝土在工程中的应用提供理论依据。     

高效减水剂对混凝土力学性能影响的研究

通过聚羧酸系高效减水剂和萘系高效减水剂对混凝土力学性能的影响试验分析,结果表明：聚羧酸系高效减水剂的减水效果要优于萘系高效减水剂,其在提高混凝土抗压强度与抗渗性方面的效果较好,而在抗冻性方面与萘系高效减水剂效果相同。     

拱坝大体积混凝土力学特性的试验研究

结合二滩水电站和溪洛渡水电站的实际，对拱坝大体积混凝土的力学特性进行了系统的试验研究。试验研究结果表明，大体积混凝土的力学特性存在着一定的尺寸效应。     

全级配混凝土基本力学特性试验研究

进行掺引气剂与减水剂的全级配混凝土及相应湿筛混凝土抗压强度、压缩弹性模量、抗拉强度、拉伸变形模量、极限拉伸值、弯曲特性以及抗磨损性能等基本力学特性试验 ,得出了全级配与湿筛混凝土的各种力学指标 ,建立了全级配与湿筛混凝土性能之相关关系 .     

橡胶粉掺量和细度对路用橡胶混凝土物理力学性能影响分析

为研究橡胶粉掺量和细度对路用橡胶混凝土物理力学性能的影响规律,以3种橡胶粉掺量和4种橡胶粉细度为变化参数,对橡胶混凝土和普通混凝土进行抗弯拉强度和立方体抗压强度试验,并得出橡胶混凝土脆性系数。试验结果表明:橡胶混凝土脆性较小,具有良好的变形能力;橡胶粉掺量对混凝土各强度指标的影响程度高于细度对其的影响;橡胶粉掺量10%和20%的橡胶混凝土的抗弯拉强度和立方体抗压强度均随橡胶粉掺量的增加而减小,随橡胶粉细度的增大而增大;橡胶混凝土脆性系数随着橡胶粉掺量的增加而不断减小;橡胶粉掺量30%、细度为177 μm的橡胶混凝土性能指标的离散性较大,建议实际工程中采用掺量≤20%,细度≤250 μm的橡胶粉。研究成果可为橡胶混凝土在道路工程的应用提供参考。     

混凝土在循环荷载下变形特性及加载曲线包络线的研究

为研究混凝土在循环荷载下的变形特性,进行了2种不同应变速率下(10^-5/s,10^-4/s)混凝土轴向循环加卸载试验,对混凝土残余塑性应变与卸载点应变的关系及其共同点应变与卸载点应变的关系进行深入分析,并采用改进的Weibull统计模型对循环加卸载曲线的包络线进行拟合。研究结果表明混凝土在循环加卸载作用下应力应变曲线的包络线与单调荷载作用下的应力应变全曲线基本一致;改进后的Weibull统计模型能较好地拟合包络线。     

SAP对膨胀混凝土力学性能及孔隙结构的影响

高性能膨胀混凝土水胶比较低,膨胀剂因混凝土内部缺少足够的水分而不能充分反应。内养护技术的出现实现了从内部为混凝土补水,在混凝土中掺入适量的高分子吸水性树脂(SAP),让其从内部为混凝土提供水分,既可为膨胀剂反应提供水分,又达到内养护的双重效果。通过试验研究了SAP的掺量对膨胀混凝土力学性能和孔隙结构的影响。试验结果表明:掺量为0.3%的SAP对膨胀混凝土力学性能的改善效果最好,混凝土强度提高5.4%;适量SAP的掺入可以改善膨胀混凝土内部孔隙结构,提高膨胀剂与混凝土有关组分反应的充分性,同时促进水泥二次水化,使得混凝土内部孔隙变小、结构更加致密;但是,当掺量超过0.3%时,SAP会在混凝土内部产生不利的孔隙,致使强度降低。研究结果可为膨胀混凝土内养护提供科学依据。     

有侧压混凝土动态劈拉力学性能试验研究

为模拟混凝土结构在地震等动态荷载作用下的真实应力状态,进行不同侧压力下的混凝土动态劈拉试验。对混凝土劈拉强度、峰值应变、弹性模量等力学性能与应变速率、侧压力之间的变化规律展开深入的分析,并基于统计分布理论改进了Mazars劈拉本构模型。研究结果表明,侧压力作用下混凝土劈拉受荷的力学性能仍具有率效应,应变速率和侧压力的增大均会引起混凝土劈拉强度与劈拉弹性模量的提高,混凝土动态峰值应变会随侧压力增大呈现出先减小后增大的变化规律。改进后的本构模型对不同侧压力下的混凝土动态劈拉应力-应变曲线拟合效果都很好,其中上升段拟合参数c值受应变速率与侧压力的双重影响,而下降段拟合参数A_T和B_T值则主要由试验条件决定。与其他学者的数据进行拟合比较,可以发现该模型具有很好的适用性。