酸性环境下结构受弯构件的加速腐蚀试验

酸性环境对钢筋混凝土结构具有较强的腐蚀作用 ,长期作用下 ,结构的安全性将由于结构的腐蚀损伤而降低 .针对酸性环境下钢筋砼受弯构件进行了整体加速腐蚀试验研究 ,验证了已有钢筋混凝土结构的基本腐蚀理论 ,分析了不同类型、不同浓度酸性介质对结构的腐蚀作用及结构的基本腐蚀损伤过程 ,确立了结构中钢筋腐蚀电流密度随结构服役时间的变化性 ,为建立结构的腐蚀速率模型提供了基本的数据 ,并为进一步分析受腐蚀结构的耐久性提供依据     

钢筋与混凝土耦合腐蚀RC梁性能研究

在混凝土结构耐久性的诸多影响因素中,钢筋与混凝土的耦合腐蚀已成为引起混凝土结构过早破坏的一个主要因素。基于不同腐蚀损伤水平条件下的14根简支钢筋混凝土梁抗弯试件的试验结果,分析了混凝土与钢筋耦合腐蚀损伤后梁的基本性能。同时,研究了耦合腐蚀对钢筋混凝土梁承载性能的影响,提出了耦合损伤条件下,钢筋混凝土梁抗弯承载力的一般评价方法,为指导此类构件承载性能评价及后续加固设计提供技术参考。     

钢筋混凝土结构加速腐蚀研究

为了较好地解决钢筋混凝土结构加速腐蚀实验条件与自然腐蚀条件的时间相关性问题,分析了加速混凝土碳化和加速钢筋锈蚀的试验手段,探讨了在一定的当量环境谱作用下,用绝缘电阻法、腐蚀电流法和损伤变量法加速腐蚀钢筋混凝土的可行性。     

受腐蚀钢筋混凝土框架结构腐蚀损伤的多级模糊综合评判

基于受腐蚀钢筋混凝土结构的腐蚀机理,依据相关规范的技术标准,结合受腐蚀结构的半电池电位法、混凝土电阻率法、极化电阻法等化学方法的实际检测结果,采用多级模糊综合评判的方法,在框架结构体系各影响因素子集模糊分析的基础上,给出了受腐蚀钢筋混凝土框架结构腐蚀损伤的评判方法,为进一步对受腐蚀钢筋混凝土框架结构的腐蚀可靠性的评估奠定了基础     

基于模糊理论的高桥墩腐蚀损伤综合评价

针对腐蚀环境作用下钢筋混凝土高桥墩工作性能的损伤状况,建立了一个系统的、能够反映钢筋混凝土高桥墩腐蚀损伤状况的评价体系,并在层次分析法(AHP)分析各个指标因素权重的基础上,建立钢筋混凝土高桥墩腐蚀损伤状况的模糊综合评价模型。借助于腐蚀环境下一在役高桥墩的现场试验数据,基于该模糊综合评价模型,对该在役高桥墩的工作性能进行模糊综合评价,计算得到该在役高桥墩腐蚀损伤状况的总体评价质量为轻微损伤。     

环境作用谱应用于混凝土耐久性的研究

环境作用谱在混凝土耐久性研究领域的应用尚不多见.环境作用谱应用于混凝土耐久性上,已取得了部分研究成果,在此基础上,分析其存在的缺陷.提出了在一定的环境作用谱作用下,采用绝缘电阻法、腐蚀电流法和损伤变量法,研究钢筋混凝土结构腐蚀当量加速关系的建议.明确了环境作用谱理论,在加速腐蚀方面的应用方向.为混凝土耐久性研究提供新的理论方法.     

基础混凝土构件腐蚀损伤研究

基于部分地下水和场地土环境（岩土环境）下基础钢筋混凝土构件的检测数据,分析了在役基础混凝土结构的腐蚀损伤特征,以及抗压耐腐蚀系数与碳化深度随其服役时间的变化特征。结果表明：岩土环境对基础混凝土结构的腐蚀损伤作用是普遍存在的,且腐蚀损伤进程与岩土环境的类型、介质因素密切相关;大多数基础混凝土的抗压耐腐蚀系数随其服役时间的增长而减小,碳化深度随其服役时间的增长而增大。     

经环氧涂层和镀锌处理后钢筋混凝土梁力学性能分析

实际工程中桥梁长期受环境腐蚀和往复荷载的作用,导致承载力降低。为提高桥梁耐腐蚀和抗疲劳性能,采用环氧树脂涂层和热浸镀锌两种方式处理钢筋,并对腐蚀后的试验梁进行了静载试验和疲劳试验。试验结果表明:腐蚀作用下,经两种方式处理的钢筋混凝土梁的静载承载力较未腐蚀原型梁有不同程度的提升。在疲劳荷载和钢筋锈蚀的双重作用下,环氧树脂涂层钢筋试验梁具有良好的抗疲劳性能,根据理论分析和试验结果,对截面刚度进行修正,研究结果可为混凝土结构的耐久性评估提供参考。     

地铁钢筋混凝土疲劳损伤超声波测试

目的 研究杂散电流、氯盐及其共存环境下钢筋混凝土的疲劳损伤演变规律.方法 将钢筋混凝土试件置入不同质量浓度的NaC1溶液中,进行4点弯曲疲劳试验的同时,施加不同强度的杂散电流.试件损伤破坏过程中,用超声波实时监测试件的声速变化.结果 超声波法可有效跟踪腐蚀环境条件下钢筋混凝土的疲劳损伤发展.钢筋混凝土在杂散电流、氯盐及其共存环境下的疲劳损伤发展,与在一般大气环境下的疲劳损伤发展类似,可分为缓慢累积和快速累积2个阶段,但损伤发展速率不同.杂散电流强度越大,氯盐质量浓度越大,试件疲劳损伤发展越快.结论 杂散电流和氯盐对地铁钢筋混凝土的疲劳损伤发展存在很大影响,建立了杂散电流和氯离子共存下钢筋混凝土的疲劳损伤演化方程,可为研究地铁钢筋混凝土的损伤劣化机理分析提供试验和理论基础.     

酸性环境下砂岩腐蚀的渗流特性

为拓展酸性介质与砂岩之间的细观特性研究,基于数字岩心模型和格子Boltzmann方程,开展砂岩受酸腐蚀过程的加速模拟试验,分析不同酸性环境下受酸腐蚀砂岩的渗流特性。通过CT扫描设备探究受酸腐蚀砂岩内部矿物组成的结构变化;利用Image J和Avizo可视化图像处理软件建立了受酸腐蚀砂岩的数字岩心,结合格子Boltzmann方程构建出砂岩受酸腐蚀过程中的渗流模型,分析砂岩受酸腐蚀过程中内部孔隙结构和渗流特性的变化规律。研究结果表明：CT扫描试验可展示砂岩内部的矿物组成及孔隙分布,反映酸性溶液对砂岩的腐蚀程度;渗透深度随孔隙率的增大而增大,变化速率先快后慢,最后趋于稳定,说明基于Boltzmann方程构建的渗流模型对模拟砂岩受酸腐蚀过程具有较好的适用性。     

混凝土梁腐蚀疲劳刚度衰减规律

为研究腐蚀环境下钢筋混凝土梁的刚度衰减规律,对空气环境、淡水环境、盐水环境中的试验梁在循环荷载作用下的混凝土模量和试验梁的刚度进行了分析.根据钢筋混凝土梁在腐蚀疲劳下钢筋与混凝土的应变、残余应变、挠度等试验结果,得到了受弯构件正截面混凝土腐蚀疲劳模量降低率和构件腐蚀疲劳刚度的衰减规律.结果表明,虽然试验过程中混凝土并没有遭受明显腐蚀,但其疲劳模量却有所降低,降低的速率依试验环境的不同而不同.主要是钢筋腐蚀疲劳发展,截面协同工作的结果.试验梁的腐蚀疲劳刚度降低速率亦较快,在不同的腐蚀环境中疲劳刚度降低的速率也不同,以盐水环境中刚度衰减的最快.主要原因是构件中钢筋腐蚀疲劳裂纹的不断扩展导致构件刚度的降低.     

腐蚀环境中混凝土桩基耐久性研究进展

腐蚀环境中地下混凝土结构的耐久性问题一直是国内外研究的热点问题之一.针对海洋和近海氯盐侵蚀环境与内陆盐湖和盐碱地硫酸盐侵蚀环境中地下混凝土结构的耐久性问题,分别从混凝土侵蚀机理、侵蚀性离子扩散机制、钢筋锈蚀机理、混凝土强度和刚度损伤等几个方面总结和归纳了当前国内外的研究现状,探讨了氯盐侵蚀环境和硫酸盐侵蚀环境中地下混凝土结构的损伤特性和劣化机制.在此基础上,考虑PHC预制管桩和现浇钻孔灌注桩的制作养护工艺,分别论述了海工环境中水平受荷PHC管桩和盐渍土环境中竖向受荷钻孔灌注桩的侵蚀劣化机理,进而结合海工环境中水平受荷PHC管桩和盐渍土环境中竖向受荷钻孔灌注桩的承载机制,探讨了各自承载特性的退化规律,总结了海工环境中水平受荷PHC管桩和盐渍土环境中竖向受荷钻孔灌注桩寿命的预测方法.最后,基于当前腐蚀环境中钢筋混凝土桩基耐久性研究现状,笔者根据自己的见解提出了今后的研究思路和方向,以期为腐蚀环境中和复杂应力条件下钢筋混凝土桩基的耐久性研究以及今后相应规范的制定提供一定参考.     

荷载与湿热环境耦合作用下粘钢加固RC梁的耐久性能

粘贴钢板在钢筋混凝土结构加固领域得到了广泛的关注,但关于加固结构耐久性的研究较少涉及,尤其是荷载与湿热环境耦合作用下的耐久性研究。为探究粘钢加固RC梁在湿热环境与荷载耦合作用下的耐久性与损伤机理,开展了空载、静载和交变荷载与湿热环境耦合作用下7片粘贴钢板加固钢筋混凝土梁的15、30 d高温高湿老化试验,最后进行了加固梁的三点弯曲试验,获取了不同荷载与环境工况耦合作用下加固梁的破坏形态、挠度、钢板与钢筋应变等力学参数,进一步分析了荷载与湿热环境耦合作用对加固RC梁的力学性能及耐久性能的影响。结果表明:经过15、30 d的湿热老化后,粘贴钢板加固RC梁的力学性能有所退化,耦合静载作用的加固梁力学性能退化更加明显,耦合交变荷载作用的加固梁力学性能退化最为显著;交变荷载与湿热环境作用下加固梁的极限强度、弯曲性能、钢板极限应变较对比梁分别下降17.26%、17.21%、41.92%;荷载与湿热环境耦合作用对梁体受力性能影响较大,对破坏模式影响较小,加固梁在荷载与湿热环境耦合作用下的破坏模式分为混凝土开裂、裂缝发展、钢板剥离破坏3个阶段;湿热腐蚀介质渗透入钢筋混凝土梁及粘结界面,对加固结构耐久性造成了损伤,荷载耦合作用进一步加剧了损伤演化。     

服役钢筋混凝土单层工业厂房的寿命分析

建筑物在使用过程中，由于自然老化以及受到随机地震、高温、腐蚀等环境作用的影响，预测其使用寿命成为国内外一个崭新的课题．利用计算机模拟技术模拟了地震动并对钢筋混凝土单层工业厂房进行弹塑性反应分析，在考虑地震损伤积累、结构自然老化、耐久性腐蚀损伤以及结构经济维修决策因素下，有机地把结构的安全性、耐久性和经济性结合起来从而模拟得出服役结构的寿命分布．为工程结构在地震作用下使用寿命的预测和服役结构的检测鉴定以及结构抗震的研究提出了一种新的思路和研究方法．     

钢筋混凝土偏心受压柱承载力酸雨侵蚀的损伤退化

目的研究钢筋混凝土偏心受压柱承载力酸雨侵蚀损伤退化规律,建立损伤退化模型.方法配制4种不同pH值(1.5、2.5、3.5、4.5)模拟酸雨,对钢筋混凝土偏心受压柱进行加速腐蚀实验,并通过对其开裂荷载和极限荷载的依时间变化进行分析,得出偏心受压柱承载力酸雨侵蚀损伤退化规律.结果在酸雨侵蚀持续作用下,钢筋混凝土偏心受压柱承载力依次经历短暂上升、缓慢下降和加速下降3个阶段.与未腐蚀偏心受压柱相比,pH为1.5,2.5,3.5,4.5模拟酸雨侵蚀偏心受压的开裂荷载分别降低了69.1%、61.4%、53.2%和42.2%,极限荷载分别降低了68.9%、57.9%、48.1%和40.1%.结论酸雨侵蚀明显加速了钢筋混凝土偏心受压柱承载力损伤退化.且酸雨pH值越小,偏心受压柱承载力下降越大.建立的损伤退化模型可为酸雨地区钢筋混凝土结构耐久性评估提供科学依据.     

杂散电流与氯离子耦合作用下钢筋锈蚀

目的研究钢筋混凝土结构在杂散电流和氯离子耦合作用下钢筋锈蚀的演变规律,从而揭示钢筋的损伤机理,为此类结构的耐久性设计提供理论依据.方法试验共设计20组砂浆试件,采用电化学测试技术对杂散电流以及其与氯离子耦合作用下钢筋的锈蚀变化规律进行分析研究,试验采用直流电模拟杂散电流.结果两种腐蚀环境下钢筋的自腐蚀电位随着侵蚀时间、杂散电流强度以及氯离子质量浓度的增大而减小;杂散电流单独作用对钢筋锈蚀影响相对较轻,而在二者耦合作用下钢筋的锈蚀速率明显增大;另外,在耦合腐蚀环境下杂散电流强度对钢筋锈蚀速率的影响程度比氯离子含量影响要大.结论根据试验的测试结果,杂散电流与氯离子的耦合作用会加速钢筋的锈蚀,降低结构的服役寿命.     

钢筋混凝土约束梁高温后力学性能的实验研究

通过对4根缩尺钢筋混凝土约束梁三面受火的火灾实验,获得高温作用下的构件温度场分布,在构件常温冷却后进行了静力加载实验,并对不同火灾损伤级别的构件进行了极限承载力和刚度对比分析.结果表明,火灾损伤后钢筋混凝土约束梁承载力降低程度不大,但刚度有较大降低.文中的研究结果可为钢筋混凝土梁受火损伤后加固设计提供依据.     

疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力分析

目前对混凝土腐蚀疲劳问题主要集中在试验研究,难以揭示其变形和破坏的物理机制。针对这一问题,根据扩散理论及损伤力学理论建立了疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力的数值求解方法。主要推导出受疲劳荷载作用的混凝土扩散系数公式,建立了硫酸盐腐蚀与疲劳荷载耦合关系,分析不同外界环境条件对疲劳荷载与硫酸盐耦合作用下水泥混凝土内部应力的影响,为疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土构件损伤演化与寿命预测奠定基础。     

硫酸盐腐蚀下混凝土构件受弯承载力试验研究

通过采用替换构件方法进行硫酸盐介质环境中长期工作钢筋混凝土受弯构件试验,分析了混凝土构件腐蚀受力机理和破坏形态,提出了硫酸盐长期腐蚀作用下混凝土构件抗弯承载力计算模式,与试验结果符合良好.     

酸性介质对钢筋混凝土腐蚀机理研究

通过酸度计、化学分析和SEM、XRD、EDS等微观综合测试,研究了钢筋混凝土在CO2、H2S、HCl、SO2等共存的酸性介质中的腐蚀行为.结果表明,混凝土的酸性化使水泥主要水化产物及其微观结构发生变化,同时失去钢筋碱性保护层的作用;含硫、氯的腐蚀介质对钢筋混凝土的侵蚀作用有所不同.