冻融环境下表面防水混凝土中钢筋锈蚀机理研究

对带钢筋混凝土试件进行硅烷防水处理,通过100次冻融循环试验及100 d氯离子侵蚀试验,同时利用半电池电位法测定不同冻融损伤、不同氯离子侵蚀龄期下试件半电池电位值,定量研究冻融环境下表面防水对试件内部钢筋锈蚀的情况。试验结果表明,在不同冻融损伤下表面防水试件较普通混凝土试件具有较好抗水渗透性和抗氯离子渗透性,当冻融循环次数为100次时,表面防水试件的毛细吸收总量和最高氯离子浓度约为普通试件的1/3和2/3;且表面防水试件具有较低的半电池电位值,减缓了内部钢筋锈蚀速率。     

冻融环境下硅烷防水混凝土渗透性试验研究

为研究冻融损伤对整体混凝土抗渗透性能影响,制备不同水灰比、不同硅烷乳液掺量的整体防水混凝土试件。在不同冻融循环次数下,测定不同试件相对动弹性模量以评价整体防水混凝土抗冻性能。同时,对经过不同冻融循环次数下的试件进行毛细吸水试验和氯离子侵蚀试验,并绘制毛细吸水曲线和氯离子含量曲线,以评价不同冻融损伤下整体防水混凝土的抗渗透性能。试验结果表明,随着硅烷乳液掺量的增加,整体防水混凝土的抗冻性能降低。但是在相同冻融循环次数下,整体防水混凝土仍较普通混凝土具有较好的抗渗透性能。     

冻融-氯盐耦合作用下整体防水混凝土耐久性试验研究

在研究冬季北方除冰盐地区或近海环境,考虑冻融损伤和氯盐侵蚀耦合作用下整体防水混凝土的耐久性能。将不同水灰比和硅烷乳液掺量的整体防水混凝土试件置于3%Na Cl溶液中,进行加速冻融循环试验,测定不同盐冻循环次数下的相对动弹性模量、质量损失和渗透性,以综合评价整体防水混凝土耐久性。试验结果表明,在冻融-氯盐耦合作用下,整体防水混凝土冻融损伤和质量损失均随着硅烷掺量和冻融循环次数的增加而增加,降低水灰比可以有效提高整体防水混凝土抗冻性。但是,在相同冻融循环次数下,整体防水混凝土仍较普通混凝土具有更好的抗渗透性,并且抗渗透性随着硅烷乳液掺量的增加而提高。     

“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之十四 表面防水混凝土在荷载作用下的渗透性试验研究

对硅烷表面防水混凝土试件进行了弯曲试验,测定在不同应力作用下试件的抗水渗透性和抗氯离子渗透性。结果表明,试件的抗水渗透性、抗氯离子渗透性均随着作用应力的提高而降低,但是在不同应力作用下,硅烷表面防水试件较空白试件具有更好的抗渗透性。文章指出,对混凝土结构进行硅烷表面防水处理可以提高其耐久性并延长使用寿命。     

表面防水混凝土在冻融环境下渗透性劣化研究

本文对普通混凝土试件、硅烷表面防水混凝土试件进行抗冻性试验,同时对不同冻融损伤下的不同试件进行毛细吸收试验,通过毛细吸收总量及毛细吸收系数的测定,定量研究硅烷表面防水混凝土的抗渗透性能。试验结果表明,混凝土试件的抗渗透性能随着水灰比和冻融循环数的增加而降低;对混凝土进行表面防水处理后,可大幅度提高混凝土试件抗渗透性能,即使在恶劣的冻害环境下,与普通混凝土相比,仍有较好的抗水和抗氯离子渗透性能,从而延长混凝土的耐久性及使用寿命。     

冻融与氯盐侵蚀作用下预应力结构耐久性试验及数值模拟

为探索预应力混凝土结构在侵蚀环境作用下的耐久性,通过对12根预应力混凝土梁在不同冻融循环次数后进行的氯离子侵蚀试验,主要研究影响冻融与氯盐侵蚀环境下结构耐久性的因素。针对季节性冰冻地区的预应力海工结构耐久性失效特点以及结构耐久性具体要求,综合考虑正负峰值温度差与预应力的影响,提出了冻融条件预应力结构氯盐侵蚀的耐久性分析模型,通过工程实例验证模型的可行性。研究结果表明,采用Crank-Nicholson格式差分进行数值模拟,模拟结果与实际工程检测结果吻合较好;预应力水平和冻融循环次数是影响预应力混凝土梁氯离子扩散的主要因素,冻融损伤严重缩短结构的使用寿命,预应力延缓了混凝土冻融损伤;冻融循环次数越大,扩散深度越深;对于冻融损伤度为24%的混凝土,其氯离子扩散所需的时间是未损伤混凝土的15%~25%。     

硅烷表面防水混凝土抗冻性试验研究

对不同水灰比的普通混凝土试件和硅烷表面防水混凝土试件进行冻融循环试验和抗压性能试验,进而综合评定硅烷表面防水混凝土的耐久性及力学性能。试验结果表明,混凝土试件的抗冻性能与水灰比成反比;在相同冻融循环次数下,对混凝土进行硅烷表面防水处理可以提高其抗冻性及力学性能。     

疏水化合孔栓物改善混凝土性能的研究及应用

混凝土结构受到水和氯离子等侵蚀发生劣化,防水处理是防止侵蚀的有效方法.在混凝土中掺加疏水化合孔栓物可以改善混凝土的性能,提高其耐久性,延长使用寿命.对疏水化合孔栓物混凝土的工作性、抗压强度、吸水性和抗氯离子渗透性进行了试验研究,试验结果表明,与普通混凝土相比,疏水化合孔栓物混凝土坍落度有轻微减小,凝结时间增长,抗压强度...     

玄武岩纤维风积沙混凝土抗冻融和氯离子侵蚀能力

为减小氯盐和冻融耦合作用下对混凝土耐久性的影响,将不同掺量的玄武岩纤维(BF)掺入风积沙替代率为20%的混凝土中,在3.5%NaCl溶液中进行冻融循环试验,分析BF掺量和冻融循环次数对自由氯离子含量的影响,计算氯离子扩散系数,并通过SEM佐以分析。结果表明：BF掺量相同时,随冻融循环次数的增加,同一侵蚀深度处的自由氯离子含量也随之增加;冻融循环次数相同时,自由氯离子含量随BF掺量的增加先增后减,且BF掺量为0.1%时,BF-ASC抗氯离子侵蚀性能最好。     

不同防护涂层提升混凝土耐久性能研究

为了研究不同防护涂层提升东北沿海地区混凝土耐久性的能力,选取环氧砂浆、聚氨酯及聚脲三种防护涂层对混凝土试件进行表面处理,并对其进行室内碳化试验、氯离子侵蚀试验、硫酸盐干湿循环试验及冻融循环试验,研究沿海地区混凝土结构表面涂覆防护涂层对混凝土耐久性的影响。试验结果表明:混凝土涂覆防护涂层后,可以有效地改善混凝土结构的抗碳化性能、抗氯离子渗透性能、抗硫酸盐侵蚀性能以及抗冻性能,提升混凝土结构的耐久性,从而延长其使用寿命;环氧砂浆、聚氨酯及聚脲三种防护涂层对混凝土耐久性能的改善效果不同,其中以环氧砂浆防护涂层的综合防护效果最优。     

冻融对表面防水混凝土钢筋锈蚀的影响

对钢筋混凝土试件表面做硅烷防水处理,经过100次冻融循环及与毛细吸盐120d,通过半电池电位法测定不同冻融循环后、不同吸盐时间后钢筋混凝土试件的半电池电位值,研究冻融环境下表面做硅烷防水处理对试件内部钢筋的锈蚀情况。试验结果表明,在不同冻融损伤下,与未做防水处理的普通混凝土试件相比,做防水处理的混凝土试件具有较好的抗氯离子侵蚀性,当冻融循环次数为100次时,做表面防水处理的混凝土试件最高氯离子浓度为普通试件的3/4左右;表面做防水处理的试件具有较低的半电池电位值,表面涂硅烷减缓了内部钢筋锈蚀速率。     

混凝土中冻融循环和氯离子侵蚀的耦合效应试验研究

研究了不同水灰比与骨料体积含量的混凝土在氯离子侵蚀、冻融循环与氯离子侵蚀复合条件下的相对动弹性模量、耐久性指数、混凝土外观质量与开裂情况.试验结果表明:冻融循环促进了氯离子在混凝土中的渗透、扩散,使混凝土中的氯离子含量增加,而水灰比大、骨料体积含量小的混凝土受此影响较大,冻融循环与氯离子侵蚀之间存在耦合叠加效应,这对于北方寒冷地区存在氯离子侵蚀环境的钢筋混凝土结构提供了试验和理论参考.     

冻融循环作用下活性粉末混凝土中的氯离子分布及扩散系数

通过室内NaCl溶液自然浸泡及快速冻融循环试验,研究了活性粉末混凝土在自然浸泡、冻融循环作用下的氯离子渗透情况,提出了冻融影响因子kd的计算方法.结果表明:自然浸泡条件下活性粉末混凝土中的氯离子扩散满足Fick第二定律,氯离子扩散系数随着时间的增长按指数形式衰减;冻融循环作用下活性粉末混凝土中的氯离子扩散系数随着冻融循环次数的增加先减后增.另外,分别建立了以冻融破坏为主要原因、以氯离子侵蚀破坏为主要原因以及在冻融循环与氯离子侵蚀耦合作用下的混凝土寿命预测模型,寿命预测结果表明活性粉末混凝土在冻融循环与氯离子侵蚀耦合作用下具有良好的耐久性.     

自防水混凝土抗冻性能的研究

研究了防水组分掺量对自防水混凝土抗冻性的影响,测试了混凝土受冻前后的抗压强度和质量损失,试验了不同试验条件下自防水混凝土的抗氯离子渗透性能,利用扫描电子显微镜观察了该自防水混凝土的微观结构。研究表明:随着防水组分掺量的增加自防水混凝土的抗压强度先升高后降低,在掺量为8%时抗压强度最高;随着冻融循环试验次数的增加,同一组自防水混凝土的抗压强度依次减低,抗压强度损失与质量损失先减小后增大,防水组分掺量为8%时抗压强度损失与质量损失最小;在掺量为8%时自防水混凝土抗氯离子渗透性能达到最佳;微观结构观察表明:自防水混凝土在凝结硬化时钙矾石晶体形成的数量与填充毛细孔的程度可能是混凝土的抗冻性的关键因素。     

火灾后混凝土抗氯离子侵蚀性及表面防水效果研究

火灾高温严重影响着混凝土结构的安全性、适用性及耐久性,特别是火灾高温后混凝土的耐久性问题受到越来越多学者的关注。采用高温电阻炉模拟火灾试验,研究了高温后混凝土的力学性能及抗氯离子侵蚀性的变化,并采用凝胶型硅烷防水剂对经受高温后的混凝土进行处理,研究了灾后混凝土表面防水处理的效果。结果表明:在盐雾环境下,混凝土抗氯离子侵蚀的能力随经受温度的升高明显降低;混凝土耐久性能受高温损伤的影响远大于温度对强度的影响;而对经受火灾高温后的混凝土结构采用硅烷防水剂进行合理的表面处理,可以有效地提高其抵抗氯离子侵蚀的能力,延长其剩余使用寿命。     

钢筋混凝土结构物抗盐冻性能的影响因素与寿命预测

对钢筋混凝土结构物抗盐冻性能的影响因素进行了研究,并对其使用寿命进行了预测。结果表明,硫酸盐能使混凝土中氯离子侵蚀浓度降低,在侵蚀早期比较明显,在晚期表现不显著。在钢筋混凝土结构进入到了冻融循环的时候开始,保持二者的龄期基本趋向一致,就会发现这两种混凝土材料中的耐腐蚀混凝土材料中所收到的侵蚀远比普通混凝土材料的严重,尤其体现在质量的变化上。温度对混凝土氯离子扩散速度具有显著影响,氯离子扩散速率随温度降低而变慢。临界氯离子浓度提高、混凝土保护层厚度增加、氯离子结合系数增大都能延长结构耐久性寿命;结构材质的耐久性寿命对于多个参数的影响程度很是敏感,例如氯离子的扩散系数、钢筋混凝土的保护层层厚度、其最原始的氯离子浓度、临界值氯离子浓度等,发现其表面的氯离子浓度的敏感程度比较低。     

桥梁混凝土耐久性若干问题的探讨

结合北方冰冻地区近海环境特点,探讨了影响桥梁结构混凝土耐久性的几个问题.从在混凝土中掺入大掺量普通矿粉,到冻融、海水侵蚀复合作用下混凝土结构耐久性评定方法和工程措施,并提出耐久性混凝土配合比的现场调整方法.研究结果表明:首次采用的大掺量普通矿粉的耐久性混凝土配合比技术,能够有效提高混凝土的抗氯离子渗透性;冻融、海水侵蚀...     

聚丙烯纤维混凝土在腐蚀-疲劳耦合作用下耐久性性能试验分析

为分析混凝土在腐蚀-疲劳耦合环境下的耐久性性能。建立了腐蚀疲劳耦合试验方案,即先将混凝土试块进行疲劳试验,然后放在配制好的腐蚀环境中（5%的HCl溶液和5%的Na2SO4溶液）浸泡,分析不同应力水平和浸泡时间对混凝土耐久性性能的影响。为了改进普通混凝土在腐蚀-疲劳环境下的耐久性性能,还在混凝土中掺入不同含量的聚丙烯纤维,分析纤维含量对混凝土抗腐蚀-疲劳耦合的性能。通过试验得出：（1）随着纤维掺量的增加,混凝土的抗氯离子侵蚀和抗硫酸根离子侵蚀的能力增加,最佳掺量为1.5%;(2)随着腐蚀环境的浸泡时间增加,混凝土的抗氯离子侵蚀和抗硫酸根离子侵蚀的能力便减弱;（3）在腐蚀-疲劳耦合试验中,随着应力水平和循环次数的增加,混凝土的耐久性性能迅速下降。     

表面涂层对混凝土抗氯离子侵蚀的试验研究

氯离子侵蚀是引发钢筋锈蚀的首要因素,进而影响混凝土结构的耐久性。采用直流电量法通过室内试验研究了表面涂层的种类、涂层的厚度与电量的变化关系,表面涂层与粉煤灰共同作用对混凝土抗氯离子侵蚀的影响。结果表明:混凝土表面涂层能够提高混凝土抗氯离子侵蚀的能力。四种不同的表面涂层相比较,涂刷S涂层的混凝土抗氯离子侵蚀的能力最强,其电通量可以忽略。F涂层、B涂层次之,R涂层最差。随着涂层厚度的增加,混凝土抗氯离子侵蚀的能力增强,因而电量也会变小。表面涂层与粉煤灰共同作用,混凝土抗氯离子侵蚀的效果更加显著。     

氯离子侵蚀混凝土有机硅防水处理有效性研究

有机硅表面防水处理能显著提高新建混凝土结构的防水性和防腐性,阻止或延缓混凝土劣化,提高混凝土的耐久性,延长结构的使用寿命。本文通过对氯离子侵蚀程度不同的混凝土进行防水处理,试图分析在沿海环境或其它氯离子污染环境下对既有混凝土结构进行耐久性修复时,有机硅防水处理技术的可行性。结果表明:在氯离子含量为0.515%时,防水处理仍然有效;但当含量达到0.728%时,防水处理已没有意义。