氯离子在受荷混凝土内的传输研究进展

混凝土结构在使用过程中要经受荷载与环境的双重作用。应力水平及由此产生的微裂缝或宏观裂缝对钢筋混凝土结构的耐久性,尤其是有害物质的入侵有一定程度的影响。总结了轴向受拉、轴向受压、弯曲荷载作用下混凝土渗透性的变化规律,分析了不同荷载形式作用下混凝土内的氯离子传输,介绍了计算氯离子等效扩散系数和钢筋锈蚀速度的经验公式,提出了需要改进的建议与深入研究的方向。     

荷载作用下混凝土氯离子渗透性研究进展

氯离子侵蚀是影响钢筋混凝土耐久性的重要因素,而荷载水平对混凝土结构的裂缝扩展及孔结构有着显著的影响,进而影响混凝土结构的氯离子渗透性。本文综述了近年来在压缩、弯曲和拉伸荷载对混凝土氯离子渗透性的影响方面的研究进展,对存在的相关问题进行了讨论,并对需进一步研究的问题提出了相应的建议。     

荷载作用对混凝土中氯盐传输的影响研究进展

服役过程中的混凝土结构都要承受荷载与环境的共同作用。针对海洋环境和除冰盐环境,从材料学角度和多尺度层次概述了目前关于荷载作用对混凝土中氯盐传输影响的研究。重点论述了荷载作用对混凝土中氯盐传输的影响机理、试验方法,以及轴压荷载、弯曲荷载和荷载裂缝对氯盐传输影响的研究进展,对存在的有关问题进行了讨论,并提出了进一步研究的相应建议。     

内嵌CFRP筋抗弯加固混凝土梁试验研究

通过4根梁试件的静力加载试验,对内嵌cFRP筋加固混凝土梁的受力过程、开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、裂缝和变形情况等进行了较为系统的研究.结果表明,内嵌CFRP筋加固混凝土梁没有发生剥离破坏,且能够显著提高被加固梁的极限荷载,随加固量增加,提高幅度越大,最大可提高81.89%,而对开裂荷载、屈服荷载影响较小;加固梁裂缝间距较小,数量较多,梁破坏时最大裂缝宽度小,梁的挠度变形也相对较小.内嵌式加固方法快捷简单、不影响结构的正常使用,是一种值得推广的新技术.     

浅析混凝土结构裂缝的成因与预防

随着建筑行业的不断发展,混凝土裂缝问题始终是人们关注的焦点,裂缝在长期的荷载或外界物理及化学因素作用下不断产生和发展,引起混凝土保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土强度和刚度削弱、耐久性降低,甚至会影响结构的正常使用。因此,预防与治理混凝土裂缝非常必要。文章对混凝土裂缝的成因、预防治理进行相关的探讨。     

俄罗斯规范计算混凝土构架

混凝土构架是哈萨克斯坦石油化工装置及公用工程设计中普遍使用的一种结构形式。本文通过对中、俄两国规范对比,列出材料、荷载取值、荷载组合分项系数以及混凝土控制裂缝宽度等差异,并举例使用STAADPRO软件通过俄罗斯规范计算一个混凝土构架。     

某地下车库结构柱开裂原因的分析及防治

文章针对某工程地下车库项目,根据不同柱配筋率,建立了两个模型,计算并分析在设计覆土荷载和实际覆土偏载两种不同荷载下的结构内力响应以及裂缝展开情况.研究表明:梁柱节点混凝土最容易产生裂缝,结构设计覆土荷载与实际覆土偏载之间的差异是造成框架柱裂缝的重要原因,合理提高框架柱的最低配筋率有利于控制框架柱、框架梁和车库顶板的裂缝...     

动态疲劳荷载下玄武岩纤维混凝土抗渗性衰减及机理研究

为了探究动态疲劳荷载作用下玄武岩纤维混凝土抗渗性衰减规律及机理,基于抗渗性优选了玄武岩纤维最佳参数;利用自主研发的加载装置设计了疲劳试验,分析疲劳荷载下电通量的变化规律;研究了荷载作用下微观结构的演化以揭示玄武岩纤维混凝土抗渗性衰减机理。结果表明:混凝土抗渗性随玄武岩纤维长度和掺量增加呈现先增强后减弱的变化规律,基于抗渗性推荐玄武岩纤维的最佳长度为12 mm,掺量为0.08%(质量分数);随疲劳作用次数和应力比增加,玄武岩纤维混凝土电通量增加幅度低于基准混凝土,其更适合在重载、重交通地区应用;玄武岩纤维细化了混凝土孔结构,无害孔比例增加18.51%,疲劳荷载下混凝土孔径呈扩张趋势,孔分布呈粗化状态;疲劳加载前期混凝土微裂缝主要沿长度方向延伸,而加载后期以宽度扩展为主;玄武岩纤维延缓了混凝土孔结构劣化和微裂缝扩展,从而降低了抗渗性衰减幅度。     

BFRP筋混凝土无腹筋梁抗剪性能试验研究

为研究骨料种类对BFRP筋混凝土梁抗剪性能的影响,以剪跨比和混凝土抗压强度为变量,完成了对称集中荷载作用下5根BFRP筋普通混凝土和5根再生混凝土无腹筋梁抗剪试验,并分析了试件裂缝发展、破坏形态及不同剪跨比和混凝土强度对构件跨中挠度、开裂荷载和极限荷载的影响,且参照相关规范对构件抗剪承载力进行计算分析.结果表明:再生混凝土梁的变形及裂缝发展形态与普通混凝土梁基本相似,再生混凝土梁的开裂荷载与极限荷载均低于普通混凝土梁;同一荷载对应的试件跨中挠度随剪跨比的增加而增大,混凝土抗压强度对试件跨中挠度无明显影响;试件开裂荷载与极限荷载均随着剪跨比的增大而减小,随着混凝土抗压强度的增大而增大;美国ACI 440.1R-06规范对试验梁抗剪承载力的计算最合理.     

干湿循环与受弯裂缝共同作用下海工砼梁内氯离子侵蚀及耐久性寿命预测

基于受弯裂缝对浪溅区海工混凝土内氯离子输运的影响分析,综合考虑混凝土损伤、混凝土结合氯离子能力、表层对流效应以及时间劣化效应等因素,建立了修正氯离子扩散模型。采用受弯开裂荷载与氯盐干湿循环共同作用试验来模拟浪溅区实际服役状态的海工混凝土梁内氯离子侵蚀过程,从而对上述模型进行验证。基于蒙特卡罗(Monte Carlo)方法,应用等效氯离子扩散系数的修正计算模型进行混凝土结构的耐久性寿命预测。研究结果表明,混凝土梁受弯开裂处的等效氯离子扩散系数与裂缝宽度、粉煤灰掺量呈指数函数关系。考虑海工混凝土结构的重要使命,将钢筋脱钝时间作为混凝土结构的耐久性极限,讨论了保护层厚度、粉煤灰掺量以及受弯裂缝宽度对混凝土结构耐久性寿命的影响,相关研究成果可为实际海工混凝土结构耐久性设计及寿命评估提供一定的借鉴。     

粗骨料对混凝土单轴抗压强度及破坏特征影响的数值分析

采用PFC2D离散元首先生成混凝土基质,然后利用Clump技术形成不同形态的粗骨料混凝土数值模型,分析研究粗骨料含量和形态对混凝土强度和损伤演化的影响。获得以下主要结论：随着粗骨料含量的增加混凝土单轴抗压强度增大,相同含量下三角形粗骨料混凝土的强度最高,其次是五边形粗骨料,圆形粗骨料混凝土的强度最低;粗骨料含量小于50％时,随粗骨料含量的增大弹性模量增速较小,而大于50％时增速较大;混凝土破坏的初始微损伤主要集中在结合面处,圆形粗骨料微裂隙沿着结合面切线方向发展,主控破裂面沿着相邻粗骨料的公切线方向发展,多边形粗骨料微裂隙沿边延伸进入基质,主控破裂面为相邻粗骨料角度基本一致边的微裂隙沿边发展贯通而成。混凝土的损伤演化分为：微损伤的随机分布、微裂隙形成和微裂隙贯通形成破裂面三个阶段,粗骨料含量低时混凝土损伤比较集中,形成明显的主控破裂面,粗骨料含量高时内部损伤严重形成网状损伤裂隙。     

沙漠地区混凝土强度与抗裂性能规律研究

为研究沙漠地区不同养护方式下混凝土强度发展规律和不同强度等级混凝土抗裂性能,采用C35和C50混凝土在施工现场进行试验研究.通过圆环法试验探究混凝土强度增长与抗裂性能之间的关系,研究结果表明:(1)通过两种强度等级混凝土不同养护方式下强度增长与裂缝观测对比分析,不同养护方式对混凝土早期强度增长影响存在差异,保温保湿养护下混凝土早期强度增长最快.(2)在控制外界影响因素和混凝土外部养护条件的同时,高强度等级混凝土裂缝开裂时间和裂缝宽度均早于或大于低强度等级混凝土,混凝土强度等级越高越容易开裂.合理的养护方式对抑制和延缓混凝土裂缝的开展有重要影响,其中保温保湿养护下混凝土裂缝开裂较晚且发展缓慢.(3)裂缝的发展与混凝土早期强度增长密切相关,通过不同养护方式下混凝土强度增长与裂缝发展曲线分析,抗裂圆环裂缝的产生集中于混凝土强度增长最快的阶段,因此要重视实际工程中混凝土早期强度增长过程中的裂缝防控.     

化工建设中混凝土结构裂缝的原因及防治措施

混凝土结构(构件)裂缝在混凝土结构中是常见的,混凝土的正常使用状态本身就是带裂缝工作的状态。出现裂缝后,就要分析哪些裂缝是有害裂缝,哪些是无害裂缝,经分析后,才能针对不同的裂缝进行针对处理。结合工作实践,从常见的裂缝产生原因入手。在混凝土裂缝的防治及施工方面注意的问题等方面,作一探讨。     

水在混凝土裂缝中的渗流规律

裂缝作为引起混凝土防水耐久性劣化的最主要原因之一,对其渗流特性进行了较详细的研究.采取拼接法制作裂缝,实现了对裂缝宽度的定量控制.通过试验,验证了在混凝七等宽、平直光滑裂缝,在层流状态下,渗流满足由Navier-Stokes方程推得的渗流模型.在此基础上进一步研究了混凝土中的真实裂缝的渗流规律,提出引入裂缝"迂曲度"和"粗糙度影响系数"修正立方定理,以描述真实裂缝的渗流特性.     

Microstudy on creep of concrete at early age under biaxial compression

An interesting phenomena of crack restoration and increasing strength of concrete under biaxial compression creep were described in this paper. A small loading apparatus was prepared and a long work distance optical microscope with variable focus was used for studying the cracks. It was found from the micrographs that these cracks diminished under biaxial compression creep. There were increases in the strength of the creep specimens under the sustained biaxial compression load compared with the free companion ones. Multiaxial compression caused by the early temperature rise inside the mass concrete may strengthen the concrete and reduce the tensile cracks during and after temperature drop.     

水泥基材料裂缝微生物修复技术的研究与进展

混凝土结构因为开裂而失效的事故屡屡发生,这不仅给国家、人民带来了巨大的经济损失,而且还严重威胁着人们的人身安全.目前混凝土裂缝的修复技术主要有灌浆修复(水泥砂浆或环氧树脂)、电化学修复、微生物修复等.也有相当一部分科研人员根据生物体损伤修复的原理,在混凝土传统组分中复合特殊组分使其具有自修复功能,即令混凝土材料在出现损伤或裂缝时能自动触发修复机制使裂缝愈合.介绍了水泥基材料裂缝的微生物修复技术的研究与进展,分析了这种技术的优势及其存在的问题,展望了其发展趋势和应用前景,最后对该技术进一步的研究方向提出了建议.     

微生物菌落体系对混凝土裂缝自修复效果的影响综述

开裂是混凝土结构常见的病害,裂缝为外界水和侵蚀性介质提供了通道,侵蚀性介质的进入会导致混凝土耐久性能加速劣化,严重影响工程结构的服役寿命。为有效阻止有害离子的侵入,延长构件服役期限,裂缝的及时修补是目前建筑业所共同面临的问题。微生物自修复混凝土受到了研究学者的广泛关注,与传统混凝土不同,微生物自修复混凝土赋予结构裂缝自诊断、自修复的功能,其主要修复体系可分为两种:一元修复体系和多元修复体系。本文从两种不同修复体系角度分析了微生物自修复混凝土的修复效果,总结了各体系下面临的关键问题,对比了两种体系下自修复效果的优缺点,并展望了基于微生物矿化的混凝土裂缝自修复研究的发展方向。对已有研究成果总结发现,若以一种具有矿化功能的核心菌体为基础,再加入厌氧型细菌辅助矿化,可实现裂缝深度修复,这种新型矿化体系为基于微生物矿化的自修复混凝土的研究提供了新思路。     

Probabilistic evaluation of initiation time in RC bridge beams with load-induced cracks exposed to de-icing salts

In this study, a reliability-based method for predicting the initiation time of reinforced concrete bridge beams with load-induced cracks exposed to de-icing salts is presented. A practical model for predicting the diffusion coefficient of chloride ingress into load-induced cracked concrete is proposed. Probabilistic information about uncertainties related to the surface chloride content and the threshold chloride concentration has been estimated from a wide review of previous experimental or statistical studies. Probabilistic analysis to estimate the time to corrosion initiation with/without considering the effect of the load-induced cracks on the chloride ingress into concrete has been carried out. Results of the analysis demonstrate the importance of considering the effect of the load-induced cracks for correct prediction of corrosion initiation in RC bridge beams exposed to chlorides.     

混凝土微生物自修复材料的研究进展

混凝土裂缝会影响建筑美观并破坏其结构安全性,一种新型混凝土微生物自修复材料可利用生物矿化菌特有的矿化代谢机制智能化修复混凝土裂缝,实现混凝土材料的自感知与自愈合,弥补传统混凝土的裂缝修复效果差、修复成本高、修复环保压力大等缺点.针对这一环境友好型材料,运用CiteSpace和知识图谱技术对国内外近十年来研究进展进行文献...     

混杂钢纤维超高性能混凝土梁裂缝分形理论研究

混凝土梁在受弯过程中表面裂缝分布及演化的宏观特征可以反映其受弯性能,本文基于不同废旧轮胎钢纤维(WTSF)取代率的玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁受弯试验结果,利用分形理论分析试验梁表面裂缝开展情况。结果表明,BFRP筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁表面裂缝分布具有分形特征,满足自相似性,分形维数的变化区间为[0.892,1.064]。探讨了梁表面裂缝分形维数与施加荷载值、WTSF取代率、跨中挠度和最大裂缝宽度之间的关系,并分别拟合了WTSF取代率与完全破坏状态下全梁区和纯弯段分形维数的函数关系。分形维数与施加荷载值、跨中挠度和最大裂缝宽度均呈对数函数关系,完全破坏状态下,WTSF取代率变大会增大梁表面裂缝的分形维数,但总体来说不利影响并不明显,研究结果可为超高性能混凝土的工程实际应用提供参考。