动水压力下水泥混凝土路面基层溶蚀脱空研究

半刚性基层水泥混凝土路面在动水压力作用下易产生溶蚀脱空病害,导致路面疲劳寿命急剧下降。为了研究溶蚀脱空病害下水泥混凝土路面预防性养护的合理时机与重点养护区域,采用动水冲刷进行溶蚀试验和脱空试验,研究了半刚性基层的溶蚀作用及造成水泥混凝土路面脱空的影响因素,提出了基于脱空的水泥路面防治与养护最佳时机。研究结果表明：动水压力作用会溶出半刚性基层中的钙离子,致使基层内部孔洞增大、强度降低,增加路面脱空发生的机率,增加水泥掺量可以减轻动水溶蚀的危害;对于板角脱空病害,轴载越大、脱空面积越大、路面厚度越小,脱空发生的概率和危害越大;针对脱空病害的养护防治应当在路面脱空半径小于0.4 m,脱空率低于16.5%时进行。同时水泥路面角隅处受到脱空损害更大,在养护时应重点关注。     

受硫酸盐侵蚀粗骨料再利用试验研究

为研究受硫酸盐侵蚀粗骨料制成再生混凝土的力学性能,分别测试了普通硅酸盐的立方体抗压强度,加入不同外加剂的再生混凝土的立方体抗压强度以及不加外加剂的再生混凝土的立方体抗压强度。结果表明:再生混凝土的立方体抗压强度比普通混凝土抗压强度略低,与普通混凝土的立方体抗压强度相差了5%左右;在加入减水剂的情况下,强度比正常混凝土强度还要高;早强剂对再生混凝土的早期强度影响较大,后期效果不是很明显。由于硫酸钠溶液浸泡时间过短,硫酸盐的腐蚀效果不显著,再生混凝土的强度影响还有待进一步研究。     

碳化与酸雨侵蚀共同作用下钢纤维混凝土的耐久性能

测试了碳化和酸雨侵蚀共同作用下钢纤维混凝土的质量变化率、劈拉强度变化率、溶蚀深度、中性化深度,系统研究了碳化和酸雨侵蚀共同作用下钢纤维混凝土的耐久性能.结果表明：碳化加速了酸雨侵蚀下混凝土的溶蚀;碳化和酸雨侵蚀共同作用下的混凝土质量损失率、劈拉强度损失率以及溶蚀深度都大于单独酸雨侵蚀作用下的混凝土质量损失率、劈拉强度损失率以及溶蚀深度,中性化深度大于单独酸雨侵蚀下中性化深度和单独碳化作用下中性化深度的叠加;碳化与酸雨侵蚀作用对混凝土中性化都有贡献,并且贡献大小几乎相当.适量钢纤维的掺入能有效抑制酸雨侵蚀引起的混凝土溶蚀,并降低混凝土中性化速度;掺15%（体积分数）钢纤维混凝土的耐久性能最优.     

带球冠形脱空缺陷的钢管混凝土构件拉弯试验和承载力计算方法研究

为研究球冠性脱空缺陷对钢管混凝土拉弯性能的影响机理,完成了24根钢管混凝土试件在拉弯作用下的试验研究,包括16根带球冠形脱空缺陷试件和8根元脱空对比试件,考察了脱空率和偏心率对带球冠形脱空缺陷试件的承载力、拉力-位移关系曲线、弯矩-曲率关系曲线、应变发展的影响规律.试验结果表明:随着脱空率的增大,带脱空缺陷试件的承载力有所降低;随着偏心率的增大,脱空缺陷对钢管混凝土承载力的不利影响趋于显著.建立了带脱空缺陷的钢管混凝土拉弯构件的有限元分析模型,其计算结果和试验结果吻合良好.采用有限元模型对带脱空缺陷构件的工作全过程进行了分析,揭示了脱空缺陷对钢管与混凝土之间相互作用的影响机理,并对脱空率、混凝土强度、钢材强度和含钢率等重要影响因素开展了参数分析,分析结果表明:随着脱空率的增大、钢管混凝土拉弯承载力总体呈线性下降的趋势,降低混凝土强度、提高钢材强度和含钢率对承载力下降幅度的影响并不显著.最后,基于参数分析结果提出了考虑球冠形脱空缺陷影响的钢管混凝土拉弯承载力简化计算公式.     

带球冠形脱空缺陷的钢管混凝土构件拉弯试验和承载力计算方法研究

为研究球冠性脱空缺陷对钢管混凝土拉弯性能的影响机理,完成了24根钢管混凝土试件在拉弯作用下的试验研究,包括16根带球冠形脱空缺陷试件和8根元脱空对比试件,考察了脱空率和偏心率对带球冠形脱空缺陷试件的承载力、拉力-位移关系曲线、弯矩-曲率关系曲线、应变发展的影响规律.试验结果表明:随着脱空率的增大,带脱空缺陷试件的承载力有所降低;随着偏心率的增大,脱空缺陷对钢管混凝土承载力的不利影响趋于显著.建立了带脱空缺陷的钢管混凝土拉弯构件的有限元分析模型,其计算结果和试验结果吻合良好.采用有限元模型对带脱空缺陷构件的工作全过程进行了分析,揭示了脱空缺陷对钢管与混凝土之间相互作用的影响机理,并对脱空率、混凝土强度、钢材强度和含钢率等重要影响因素开展了参数分析,分析结果表明:随着脱空率的增大、钢管混凝土拉弯承载力总体呈线性下降的趋势,降低混凝土强度、提高钢材强度和含钢率对承载力下降幅度的影响并不显著.最后,基于参数分析结果提出了考虑球冠形脱空缺陷影响的钢管混凝土拉弯承载力简化计算公式.     

混凝土溶蚀加速实验方法综述

混凝土遭受到水的侵蚀破坏,其中的水化产物氢氧化钙析出,这种现象称为混凝土溶出性侵蚀,简称溶蚀,是水工混凝土结构破坏的主要原因之一。一方面,溶蚀导致混凝土强度、密实度下降,孔隙率增加,另一方面,对于钢筋混凝土,钙质的流失会导致空气及水中的氧进入钢筋表面的混凝土保护层,导致钢筋锈蚀。混凝土溶蚀是一个极其缓慢的过程,通常需要十几年甚至几十年的时间,这给试验室研究其破坏机理和影响因素造成一定的不便。归纳了5种常见的混凝土溶蚀加速方法,分别对其加速机理、试验方法、适用范围和优缺点进行了分析总结,并归纳了混凝土溶蚀破坏评价指标及其测试方法,以期为混凝土溶蚀加速试验提供一定的参考。     

煤系偏高岭土对煤矸石混凝土性能的影响研究

为了提高煤矸石混凝土的力学与耐久性能,将煤系偏高岭土部分取代率水泥,研究了不同取代率的煤系偏高岭土对煤矸石混凝土抗压强度、劈拉强度、耐磨性和抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明:掺加煤系偏高岭土可显著提高煤矸石混凝土的力学性能;当煤系偏高岭土取代率为30%时,煤矸石混凝土的抗压强度和劈拉强度均最大;掺入适量煤系偏高岭土能够有效改善煤矸石混凝土的耐磨性和抗硫酸盐侵蚀性能,其最佳取代率为30%。     

等强度条件下钢渣混凝土的抗氯离子渗透和抗硫酸盐侵蚀性能

分别以C30和C50混凝土为研究对象,在28 d抗压强度近似相等的前提下,研究了钢渣对混凝土后期强度、抗氯离子渗透性和抗硫酸盐侵蚀性能的影响。研究表明:无论是对于C30还是C50混凝土,在等28 d强度条件下,掺入钢渣都能在一定程度上提高混凝土的后期抗压强度,而且在一定范围内,钢渣掺量越大,对混凝土后期强度的提高作用越明显;钢渣对混凝土后期的抗氯离子渗透性能没有不利影响;掺入钢渣可以在一定程度上提高混凝土后期的抗硫酸盐侵蚀性能,相比之下,钢渣对C30混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的改善效果更加显著;当钢渣掺量增加到一定程度后,混凝土后期的抗硫酸盐侵蚀性能不会有进一步的提高。     

荷载-硫酸盐侵蚀作用后高强混凝土的力学特性

通过对经历不同荷载水平和硫酸盐浓度后的高强混凝土试件进行单轴压缩试验,研究了荷载历史及硫酸盐干湿循环侵蚀对高强混凝土抗压强度、弹性模量、峰值应变和应力-应变曲线的影响,并考虑了不同标距对应变测量结果的影响。结果表明:随单调荷载水平的增大,未侵蚀和浓度为1%侵蚀的混凝土抗压强度、弹性模量以及峰值应变减小,浓度为5%和10%侵蚀的混凝土抗压强度和弹性模量减小,而峰值应变增大;随着溶液浓度的增大,未经历荷载历史和经历单调荷载50%的混凝土抗压强度和弹性模量先增后减,峰值应变先减后增,而经历单调荷载70%和循环荷载50%的混凝土抗压强度和弹性模量减小,峰值应变增大;试件的力学性能对高浓度侵蚀较敏感,经历浓度为10%侵蚀的混凝土强度降低达25%;浓度对应力-应变曲线的影响较为显著,经历浓度为10%侵蚀的混凝土曲线上升段斜率变小,且形状变得扁平。在此基础上,利用基于Weibull分布的损伤本构模型对试验曲线进行研究,并对模型参数进行统计分析,结果表明建立的损伤本构模型理论曲线与试验曲线吻合较好。     

溶蚀粉煤灰混凝土强度和弹性模量退化的试验研究

通过加速试验方法研究了粉煤灰混凝土抗压强度、劈裂强度和弹性模量随溶蚀时间的退化规律。在该试验中,粉煤灰掺量分别为0、10%、20%、30%。试验结果表明,粉煤灰混凝土的抗压强度、劈裂强度和弹性模量均随着溶蚀时间的延长而下降。在混凝土中加入一定量的粉煤灰,可以减小混凝土强度和弹性模量的下降率,当粉煤灰掺量为20%时,效果最佳。对于给定的溶蚀时间,粉煤灰混凝土的溶蚀深度低于普通混凝土的溶蚀深度,而且加入粉煤灰可以明显减小溶蚀混凝土中大孔的数量。     

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...     

某水电站输水隧洞混凝土侵蚀原因初探

在对某水电站被侵蚀混凝土详细勘查的基础上,对现场取样进行抗压强度试验、XRD、SEM、化学分析和水质分析,发现该工程中混凝土的腐蚀是侵蚀性二氧化碳CO2和碳酸氢根离子HCO^-3所引起,同时混凝土中水泥用量偏少、水灰比偏大减弱了混凝土对溶出型侵蚀的抵抗能力。     

干湿循环下透水型生态混凝土硫酸盐侵蚀试验研究

对透水型生态混凝土在不同浓度硫酸盐干湿循环条件下进行了侵蚀试验,测定了透水型生态混凝土的抗压强度耐蚀系数、相对动弹性模量和质量变化率。并辅以SEM电镜和EDS成分分析,探究了不同浓度硫酸盐侵蚀下试件微观损伤过程和侵蚀破坏规律。试验结果表明:在硫酸盐干湿环境下,透水型生态混凝土的抗压强度耐蚀系数、质量变化率均呈现出先上升再下降的变化趋势。浓度越高,侵蚀破坏的周期越短。通过微观分析发现,试件侵蚀产物多为硫酸钠结晶、钙矾石和石膏以及少量碳化碳硫硅钙石结晶。此外,实验室烘干会加速试件本身和侵蚀结晶碳化,生成碳硫硅钙石结晶。     

胶州湾海底隧道衬砌混凝土的环境条件与耐久性

 隧道的衬砌混凝土一侧接触水或含水土，另一侧接触空气，是典型的干湿交替环境。青岛近年的月平均相对湿度为62%～86%，在正常通车和排风条件下，隧道中或洞口处的CO2浓度为大气中的5倍以上，混凝土易碳化从而导致钢筋锈蚀。海水及地下水中含 ，K+，Na+等，易导致混凝土硫酸盐腐蚀和碱骨料反应破坏。因此，在该隧道衬砌混凝土的耐久性设计中需考虑碱骨料反应、Cl－侵蚀、硫酸盐腐蚀、碳化、冻融、软水腐蚀、高压渗水、积水、火灾等因素；在混凝土的原材料选择、质量控制、配合比及有关性能指标确定、构造措施、施工质量保障及验收标准等方面应严格把关；此外还应考虑表面防水处理、预埋耐久性监测系统等耐久性附加措施。耐久性试验研究表明：混凝土的碳化深度随强度增加而下降；增加胶凝材料中的水泥用量、降低水胶比则有利于提高混凝土抗碳化性能。混凝土Cl－扩散系数与抗压强度成指数函数关系，当隧道混凝土强度等级高于C50，其Cl－扩散系数可小于4×10－12 m2/s。     

硫酸盐和干湿循环作用下玄武岩纤维混凝土劣化规律

盐湖、盐渍土地区水位变幅区的混凝土材料劣化问题突出。该文开展不同质量浓度硫酸盐溶液干湿循环侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土侵蚀试验、材料力学试验和微观测试,测试分析混凝土试件抗压强度、劈裂抗拉强度、质量变化、相对动弹性模量等参数的演变规律,揭示不同浸泡浓度及龄期下玄武岩纤维混凝土的劣化机制;结合混凝土试件侵蚀后的表观形态和细观结构特征,研究不同侵蚀周期下掺玄武岩纤维混凝土的细观结构演变机理。结果表明：掺入长度6mm玄武岩纤维的混凝土抗压及劈裂抗拉强度增强效果优于长度12mm纤维;硫酸盐和干湿循环侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土劣化规律受硫酸盐溶液浓度、干湿循环次数和纤维掺量3个因素协同作用影响,干湿循环作用下硫酸盐侵蚀产物主要为石膏型侵蚀和钙矾石型侵蚀。掺玄武岩纤维混凝土抗硫酸盐侵蚀能力明显优于于素混凝土。     

城市污水管道的混凝土腐蚀机理与耐久性设计

城市污水管道是重要的基础设施,对城市生态安全、社会生产发展等都起着至关重要的作用。对某市污水管道的混凝土腐蚀情况进行调查分析,在此基础上开展了室内模拟腐蚀试验研究,提出了污水管道混凝土的耐久性设计方法。研究表明:该城市污水管道混凝土腐蚀破坏的主要因素为硫酸盐侵蚀;采用矿物掺合料、聚丙烯纤维对管道混凝土进行改性,能够有效提高管道混凝土在污水腐蚀环境中的耐久性,双掺粉煤灰和矿渣并添加适量聚丙烯纤维(CX组)的效果最佳,与原配比混凝土相比,CX组混凝土的立方体抗压强度和劈裂抗拉强度分别提高了20. 7%和16. 9%。在试验条件下,水泥基结晶型防水涂料对于管道混凝土耐久性的改善尚不明显。     

YJH渗透结晶型防水材料对钢筋锈蚀的防护作用

通过对水泥砂浆试件的吸水率、电极电位变化以及强度的测试，研究了YJH渗透结晶型防水材料对钢筋锈蚀的防护作用。实验结果表明，YJH渗透结晶型防水材料可以显著减少水或其它溶液向水泥混凝土内部的渗透，从而有效防止混凝土中钢筋的锈蚀。并可提高试样的强度。     

碳纤维布加固混凝土柱耐久性研究

为了研究碳纤维布加固混凝土柱的耐久性能,将加固后的混凝土柱放置在自然环境、水环境、酸环境、碱环境、碳化环境中14d及56d。通过测量混凝土柱的抗压强度及破坏形式来评价侵蚀介质对碳纤维加固混凝土柱耐久性能的影响。研究表明在本试验中,酸环境对碳纤维加固混凝土柱的抗压强度影响较大,浸泡14d后抗压强度仅为自然条件下的80.9%,其次为碱环境、水环境、碳化环境。56d后各种环境对碳纤维加固混凝土柱抗压强度的影响规律和14d的一致。在各种环境中碳纤维加固混凝土柱的受压破坏形式基本相同。破坏形式均为混凝土被压碎、碳纤维布断开,断开的部位在混凝土柱的下端三分之一处附近。     

氯离子环境下钢筋混凝土棱柱体抗压力学性能试验研究

针对近海地区混凝土结构在氯离子侵蚀作用下其力学性能不断降低的问题,采用试验研究和理论分析的方法,先对12组RC棱柱体试件在盐雾腐蚀实验室进行了氯离子腐蚀试验,然后对其进行轴心抗压试验。以混凝土强度和锈胀裂缝宽度为变化参数,研究试件在轴心抗压试验下的受压应力-应变曲线,分析试件强度、刚度、延性等的变化规律。结果表明:随着混凝土强度的增大,试件的承载力和延性不断提高;随着箍筋锈蚀裂缝宽度的增大,试件的峰值荷载减小,强度降低,延性变差。     

火灾后隧道衬砌混凝土力学性能及微观结构实验研究

为研究火灾后隧道衬砌结构的损伤程度和性能特征,对火灾后隧道衬砌混凝土进行抗压强度试验和超声检测,分析不同受火时间(2,3,4 h)下,隧道衬砌混凝土剩余抗压强度和超声波声速变化的规律.结果表明:200～800℃范围内,不同受火时间下,受火温度和剩余抗压强度、超声波声速和剩余抗压强度都有较好的线性关系,且随受火时间增大,...