紫外线与冻融循环作用下的混凝土耐久性研究

分别制作3种不同水灰比的面板混凝土试件,在紫外线辐射试验的基础上,以未经紫外线辐射的试件作为对照组,对各组经相同时间紫外线辐射后的试件进行冻融循环试验,并每间隔一定的冻融次数测定试件的质量及动弹性模量,根据试验结果,进行拟合分析,建立了考虑紫外线辐射的冻融循环损伤度模型。结果表明:在一定冻融循环次数下,水灰比越小,质量损失率越小,相对动弹模量越高,混凝土的抗冻性越好;相较于未经紫外线照射的对照组,经过紫外线照射的试件在经过一定循环次数的冻融后,其质量损失率更大;紫外线辐射对低强混凝土的质量损失率影响主要是在冻融循环的早期表现出来,而对高强混凝土则是在冻融循环的晚期表现出来;获得的冻融循环损伤度模型能够较好地反映经过紫外线辐射作用的面板混凝土的冻融循环损伤演变规律。     

持载与湿热环境下ＣＦＲＰ加固高强混凝土梁结构性能研究

夏季湿热的大气环境对我国大部分地区的ＣＦＲＰ（碳纤维增强聚合物）加固钢筋混凝土结构性能 有不利影响。为探讨湿热环境与荷载耦合作用对ＣＦＲＰ加固高强钢筋混凝土梁结构性能的影响,共制作 16根ＣＦＲＰ加固钢筋混凝土梁试件,在不同温湿度环境下,对荷载与湿热环境耦合作用下ＣＦＲＰ加固钢 筋混凝土梁进行试验研究与理论分析。试验结果表明:随湿热环境作用时间增加,ＣＦＲＰ加固混凝土梁 剥离破坏界面由混凝土层逐渐转移到树脂胶层;荷载与湿热环境的耦合作用对ＣＦＲＰ加固钢筋混凝土梁 极限承载力影响较明显;湿热环境对加固钢筋混凝土梁的结构性能有不利影响。     

冻融循环作用下水工混凝土耐久性和力学性能试验研究方法探讨

通过对严寒地区水工混凝土破坏方式和冻融破坏机理的分析,指出了开展冻融循环作用下混凝土耐久性及力学性能研究的必要性.阐述了在动弹性模量测试的基础上,进一步研究混凝土的其他耐久性指标和力学性能指标的基本思路及试验方法,探讨了冻融循环作用下,水工混凝土的动弹性模量损失与其他耐久性和力学性能指标损失的相关性研究方法.     

冻融循环作用下模袋混凝土耐久性试验研究

考虑到淮安市黄河故道干河下段(二河至涟水石湖段)治理工程四标段工程区在11月～次年2月进入季冻期,模袋混凝土衬砌防渗施工必然受到干湿循环及季节性冻融循环的不利影响.为提升模袋混凝土抗干湿循环和冻融循环的耐久性能,进行掺粉煤灰、硅粉以及粉煤灰、大理石粉对模袋混凝土材料性能的抗压强度试验、冻融循环试验及干湿循环试验分析.结...     

高强混凝土的特点及其应用

本文介绍了中外关于混凝土强度等级标准的对照关系，简要说明了高强混凝土的优点及其同普通混凝土的主要区别。     

冻融循环及硫酸盐侵蚀双因素下面板混凝土耐久性研究

冻融循环与硫酸盐侵蚀是影响面板混凝土耐久性的两个主要因素。研究了水灰比为0.45、0.42、0.38的面板混凝土在5.0%(质量分数)硫酸钠溶液中单一冻融循环、单一硫酸盐侵蚀及冻融循环及硫酸盐侵蚀交替试验下面板混凝土的质量损失率及相对动弹模量变化规律和特点。结果表明:水灰比越小,面板混凝土的抗冻性及抗硫酸盐侵蚀能力越强。冻融破坏与硫酸盐侵蚀双因素作用不是简单的相互叠加的效应,而是超叠加效应,这两种破坏是相互促进,相互影响。本文的研究方法及成果可以为面板混凝土耐久性研究提供重要的参考依据。     

冻融循环及硫酸盐侵蚀对混凝土耐久性的影响研究

为研究冻融循环与硫酸盐侵蚀双因素耦合作用下混凝土的耐久性及其演变规律,分别通过混凝土单因素冻融循环试验、单因素硫酸盐侵蚀试验、硫酸盐侵蚀与冻融循环双因素耦合试验,分析各种因素下混凝土耐久性的劣化机理。试验结果表明:在单因素冻融循环、单因素硫酸盐侵蚀及硫酸盐侵蚀与冻融循环双因素耦合作用下,混凝土的质量均表现为先增大后逐渐减小;而混凝土的相对动弹性模量在单因素冻融循环作用下随着冻融循环次数逐渐减小,在单因素硫酸盐侵蚀、硫酸盐侵蚀与冻融循环双因素耦合作用下表现为先增加后减小,且经过６０次单因素硫酸盐侵蚀作用后,混凝土的质量损伤率达到最小值,相对动弹性模量达到最大值。与单因素下两种侵蚀的损伤相比,双因素耦合作用对混凝土的损伤大于单因素损伤的叠加效果。     

基于损伤模型的混凝土冻融循环过程数值模拟研究

冻融损伤是寒区混凝土主要破坏方式之一,冻融过程是混凝土材料逐渐破坏演变的过程。引入损伤理论建立了混凝土水热力损伤耦合模型,该模型可以模拟混凝土冻融过程中水的相变、孔隙水压等变化过程,通过累积损伤真实反映破坏过程。通过与相关文献中的试验数据对比,验证了模型的准确性,并研究了中心最低温度、降温速率以及初始孔隙率对混凝土试件冻融损伤的影响规律。结果表明：随着试件中心最低温度的降低、降温速率的增大和初始孔隙率的增大,混凝土的累积损伤值逐渐增大;损伤区虽然从混凝土试件四周逐渐向内发展,但在降温速率和初始孔隙率过大时,最大损伤区和裂缝却出现在棱角附近的试样内部,并向外部扩展,该结果解释了棱柱体混凝土冻融破坏后棱角最先掉落的现象。     

盐渍土地区冻融循环耦合作用下水工混凝土抗压性能研究

辽东沿海盐渍土地区盐类侵蚀及冻融循环破坏,对水工混凝土结构功能和服役年限会造成严重影响。文章利用冻融循环和硫酸盐侵蚀试验,探讨了水工混凝土相对动弹模量、质量以及单抽抗压强度的损失规律。结果表明：硫酸盐侵蚀会加剧混凝土的冻融损伤,致使其抗压强度明显下降,建立的抗压强度损伤演化方程能够较好地反映盐渍土地区冻融循环条件下混凝土性能劣化规律。     

冻融循环与疲劳荷载作用下混凝土损伤研究

为研究冻融循环与轴向疲劳荷载作用下混凝土力学性能损伤演化规律,对混凝土试件分别进行冻融循环、疲劳加载、先冻融循环后疲劳加载和先疲劳加载后冻融循环4种损伤试验,以试件经历损伤后的抗压强度劣化作为损伤评价指标研究混凝土的损伤特性和机理,同时研究相对动弹性模量和质量的劣化规律。研究结果表明:不同联合作用下,混凝土的相对动弹性模量均呈现降低趋势。冻融循环单一因素作用下,混凝土强度随冻融次数的增加逐渐降低;疲劳荷载单一因素作用下,混凝土强度随疲劳次数增加呈先升后降的趋势,疲劳4万次时,混凝土的损伤度为1.8%;先冻融循环后疲劳加载作用下,即混凝土先受冻融循环作用,再受1万次应力水平(0.1 f_c~0.5 f_c)的疲劳荷载作用时,随疲劳次数的增加,试件的强度均呈现升高趋势;先疲劳加载后冻融循环作用下,随冻融次数的增加,混凝土的力学性能损伤显著,历史疲劳次数为0.5万次和1万次,再经历75次冻融循环作用时,其损伤度分别为19%和24.2%。研究成果可为建立符合实际工程的混凝土结构耐久性设计理论提供较可靠的基础依据。     

廊道布置对混凝土重力坝冻融破坏特性影响研究

冻融破坏是混凝土重力坝常见耐久性问题之一.通过大坝渗流和温度仿真分析确定潜在冻融破坏区域,基于已有混凝土冻融损伤本构模型分析大坝的塑性损伤分布,以此评价廊道布设形式对重力坝冻融损伤特性的影响.分析结果表明:混凝土结构的抗冻特性不等同于其本体材料抗冻特性,合理增设廊道数量对混凝土重力坝抗冻耐久性有利,该研究成果能为严寒区...     

高强度混凝土渡槽夏季施工防裂措施研究

高强度混凝土渡槽结构承载能力高,但水化放热量也大,在夏季浇筑时混凝土温控防裂难度较大.采用非稳定温度场及应力场的有限元计算方法,对夏季施工的典型渡槽结构进行了施工过程的仿真计算.根据不同工况的温度场和应力场计算结果,分析了易裂部位的开裂原因,提出了相应的水管冷却和表面保温措施,可为类似高强度混凝土结构的设计和施工提供有...     

冻融循环对风化砂改良膨胀土无侧限抗压强度影响研究

研究了风化砂改良膨胀土的无侧限抗压强度与风化砂掺量、冻融循环次数之间的定性和定量关系。在膨胀土中分别掺入0,10%,20%,30%,40%,50%的风化砂,在经过0,1,3,6,9,12次冻融循环后,在万能试验机上进行无侧限抗压强度测试。试验结果表明在同一冻融循环次数下,风化砂改良膨胀土的无侧限抗压强度随掺砂比例的增大总体呈现先增大后减小的趋势,当掺砂比例为10%时,风化砂改良膨胀土试样的无侧限抗压强度最大;在同一掺砂比例下,风化砂改良膨胀土的无侧限抗压强度随冻融循环次数的增大而减小,其降低的幅度随冻融循环次数的增大也呈减小的趋势;对试验数据进行回归分析,建立无侧限抗压强度与冻融循环次数之间的数学模型,二者之间表现出良好的自然对数关系,且无侧限抗压强度与冻融循环次数的自然对数呈线性负相关关系。     

冻融循环下废旧轮胎颗粒改性膨胀土无侧限抗压强度试验

为了研究膨胀土的无侧限抗压强度与橡胶颗粒含量、冻融循环次数之间的关系,在控制含水率一定的条件下,对经历冻融循环的废旧轮胎颗粒改性膨胀土试样进行无侧限抗压强度试验。试验结果表明在膨胀土中加入橡胶颗粒可在一定程度上提高膨胀土的无侧限抗压强度,并能降低其刚性;在同一冻融循环次数下,改性膨胀土的无侧限抗压强度随着橡胶颗粒含量的增大呈现先增大后减小的趋势,当橡胶颗粒含量为3%时,橡胶颗粒改性膨胀土的无侧限抗压强度最大;在同一橡胶颗粒含量下,改性膨胀土的无侧限抗压强度以及单次冻融循环对试样强度削弱作用均随冻融循环次数的增加而减小;当含水率为20%时,冻融循环条件下,改性膨胀土试样的尺寸变化率随橡胶颗粒含量的增大总体呈增大趋势;橡胶颗粒含量较低情况下(≤7%),膨胀土尺寸变化规律为“冻缩融胀”;橡胶颗粒含量较高情况下(9%),膨胀土尺寸变化规律为“冻胀融缩”。     

咸寒区灌渠冻害原型段及监测系统的建立

介绍了咸寒区灌渠冻寒原型段的建立,采用常用的断面形式和5种防渗和保温类型,并引入了新型防渗和保温材料,涵盖了大多灌渠的建设形式。基于此原型段布置相应的监测系统,包括大气温度、渠基土体温度、孔隙水压力、界面土压力、土壤含水率、变形等众多物理量,为长期研究咸寒区灌渠冻害建立了很好的平台。     

合成纤维混凝土抗冻性与耐磨性研究

试验研究了合成纤维混凝土的抗冻融、耐高温及耐磨性，结果表明：相对素混凝土，合成纤维混凝土的抗冻融性显著提高；膨胀爆裂概率降低了57％；磨耗量降低35％～19％。表明合成纤维混凝土的耐久性能优越，对提高混凝土水利工程的耐久性具有重要意义。     

高强度大体积混凝土材料特性研究

结合二滩水电站，对高强度大体积混凝土配合比优化，大体积混凝土动态强度特性，全级配混凝土试件强度变形特性和损伤断裂特性进行了研究。为高拱坝的设计和施工提供了可靠依据。     

单轴压缩下泡沫混凝土的强度特性研究

以水泥、粉煤灰、矿渣为胶凝材料,水胶比0.43,按照质量比16∶3∶1制备出不同气泡含量泡沫混凝土。通过室内试验,对不同气泡率下(0%~74.23%)泡沫混凝土进行单轴压缩破坏试验,得到其不同龄期下(7 d、14 d、28 d)的抗压强度和破坏形态,建立了强度与龄期和气泡率之间的关系。结果表明:泡沫混凝土在单轴压缩下经过密实、弹性、屈服、破坏四个阶段,其抗压强度随泡沫含量增大而减小,在一定范围内随着龄期增大而增大;泡沫混凝土抗压强度与气泡率之间成指数关系,且一致性良好;对于气泡含量高的试样,其破坏形态表现出低强度脆性破坏特征,在中部形成较宽裂缝,而对于气泡含量低的试样,其破坏形态与普通混凝土基本一致。     

冻融循环过程中混凝土性能的劣化研究

研究了冻融循环过程混凝土性能的劣化特征,探讨了不同测试手段对不同老化特性的敏感性。研究结果表明：混凝土经受冻融循环过程中,混凝土抗折强度、劈拉强度的劣化速度较抗压强度更快;混凝土抗压强度的降低率与质量损失率、相对动弹模之间呈正线性关系;相对动弹模降低到 60% 时,混凝土抗压强度下降到冻融前的19.3%;质量损失达到5%时,混凝土抗压强度下降到冻融前的25.5% ;机械波波速对混凝土冻融破坏的敏感程度界于混凝土强度和超声波波速之间。冻融破坏使水泥水化产物的结构从堆积状密实体逐步变成疏松状态,气泡壁逐步出现了开裂。从孔径分布情况来看,孔径 25~75 nm 之间的孔隙所占的比例呈增大趋势。