冻融与氯盐侵蚀下混凝土的耐久性研究

为了研究混凝土结构在冻融循环与氯盐侵蚀耦合作用下的耐久性退化问题,在分析了冻融循环及氯盐侵蚀作用破坏机理的基础上,进行了混凝土单轴受压和双轴受压条件下的冻融试验,以及冻融循环与氯盐侵蚀耦合作用下的单轴受压试验。结果表明,冻融循环次数越多,混凝土的极限压应力越小,且双向受压混凝土的极限抗压强度大于单向受压混凝土,在一定冻融次数以内,脆性程度反之。冻融循环与氯盐侵蚀双重因素耦合作用下,比任一单因素作用下混凝土的极限抗压强度小,且至少比单因素作用下降低10%以上。     

掺不同品种混合材的高强砼与钢纤维高强砼在冻融、冻融-氯盐同时作用下的耐久性能

采用快冻试验方法,研究了掺量分别为２０％粉煤灰、硅灰以及磨细矿渣的高强混凝土（ＨＳＣ）与钢纤维高强混凝土（ＳＦＲＨＳＣ）,在标准养护室内浸水养护９０天的抗冻性,以及在氯盐侵蚀与冻融循环双重因素作用下的抗冻耐久性。试验结果表明,在单纯冻融循环作用下,掺入硅灰能够提高ＨＳＣ和ＳＦＲＨＳＣ的抗冻性,而掺磨细矿渣和粉煤灰则不能,在冻融循环与氯盐侵蚀同时作用下,掺入硅灰和磨细矿渣,能显著提高ＨＳＣ和ＳＳＦＲ     

氯盐侵蚀下预应力混凝土结构耐久性分析

介绍了氯盐侵蚀下影响预应力混凝土中氯离子扩散的各种因素,并参照试验结果,得出保护层厚度、氯离子扩散速度以及表面氯离子浓度是影响预应力混凝土结构耐久性的三个重要参数。运用可靠度理论,建立了氯盐侵蚀下预应力混凝土结构的耐久性分析模型,并提出了基于一定可靠度水准的耐久寿命预估方法。分析结果表明,保护层厚度对氯盐侵蚀下的预应力混凝土结构耐久性影响最大,另外两种因素次之。     

纤维混凝土在冻融循环、冻融--氯盐共同作用下的耐久性试验研究

本文设计了混凝土在冻融循环单独作用或与氯化钠溶液复合作用下的耐久性试验方法，通过大量系统试验表明在混凝土的拌合料中掺进一定数量的聚丙烯纤维，可以有效地防止混凝土早期出现的龟裂，降低混凝土的渗透性，从而显著提高其耐久性，总结了聚丙烯纤维混凝土在双重破坏因素作用下的损伤规律及损伤复合效应，同时通过试验与理论分析，总结了聚丙烯纤维、钢纤维和膨胀剂对混凝土损伤抑制的复合效应。     

冻融与氯盐侵蚀耦合作用下GO-RAC的耐久性能

通过混凝土抗冻性快冻法试验,研究了氧化石墨烯再生粗骨料混凝土（GO-RAC）在冻融循环与氯盐侵蚀耦合作用下的耐久性能,测试分析了GO-RAC的相对动弹性模量、质量损失率、抗压强度及氯离子侵蚀情况.结果表明：冻融循环与氯盐侵蚀的耦合作用加速了再生粗骨料混凝土（RAC）的劣化损伤,经历72次冻融循环后不同GO掺量GO-RAC的相对动弹性模量均降至其初始值的60%以下,宏观劣化程度较普通RAC有不同程度的降低;由于耦合初期侵蚀产物的填充致密效应,GO-RAC的抗压强度呈现先增大后减小的趋势;GO-RAC在冻融循环与氯盐侵蚀耦合作用下的Cl⁻分布符合Fick第二定律,表面的Cl⁻质量比随着耦合次数的增加呈指数形式增大,扩散系数随着耦合次数的增加先减小后增大.     

长期荷载及氯盐侵蚀协同作用下海砂混凝土梁耐久性试验研究

通过对氯盐侵蚀及长期弯曲荷载协同作用下海砂混凝土梁的耐久性试验研究,对海砂混凝土梁试验过程中挠度的变化、梁的荷载一挠度曲线、延性和裂缝进行了研究,结果表明：与普通混凝土梁相比,氯盐侵蚀及弯曲荷载协同作用下海砂混凝土梁具有较高的刚度;使用荷载作用下海砂混凝土梁的挠度和裂缝宽度均满足正常使用极限状态的要求,海砂混凝土梁在破坏时表现出较好的延性。     

冻融循环下海工预应力混凝土结构的耐久性

从冻融与氯盐侵蚀机理出发,分析了影响预应力混凝土结构耐久性的主要因素;通过试验,测定了不同冻融条件下的氯离子扩散深度.以预应力混凝土氯离子扩散模型为基础,综合考虑冻融损伤、氯离子扩散系数的时间依赖性等因素,建立冻融条件下预应力混凝土结构氯离子扩散模型,并采用Crank-Nicholson格式差分进行数值模拟,运用实测数据验证了模型的正确性.结果表明:冻融循环是引起混凝土破坏的动力;应力水平加速了混凝土的损伤与劣化过程;水化龄期的选取对提高氯盐侵蚀下的混凝土结构耐久性起着非常重要的作用.     

氯盐环境作用下的混凝土耐久性研究

首先从氯离子侵蚀混凝土传输的机理、扩散机制、对流机制、渗透机制、毛细吸附作用和迁移机制进行了研究;其次从氯盐侵蚀速率常用的两个计算模型Fick定律计算模型、Darcy定律的计算模型进行研究;最后从试验角度论证了混凝土微环境对氯离子侵蚀的影响规律,证明了:混凝土微环境温度升高,提高氯离子活跃度,使氯离子运动速度加快,加速侵蚀混凝土。混凝土微环境相对湿度(空隙水饱和度)提高,在温度不变的情况下,混凝土空隙水分增多会减小阻止氯离子传输能力,加速侵蚀混凝土。并对其他影响因素进行了浅析研究。     

冻融循环与复合盐侵蚀耦合作用下再生混凝土耐久性研究

以质量分数3%NaCl和不同浓度的Na₂SO₄复合盐溶液以及水为侵蚀介质,采用快冻法对再生混凝土进行冻融循环试验,测定各组再生混凝土试件的质量损失、抗压强度以及相对动弹性模量的试验数据,研究了再生混凝土在冻融与复合盐侵蚀耦合作用下的性能劣化规律,通过曲线损伤模型预测了再生混凝土的耐久性寿命。研究结果表明：在不同浓度复合盐溶液侵蚀下,3%NaCl+10%Na₂SO₄溶液冻融中质量损失,抗压强度劣化最为严重,3%NaCl+5%Na₂SO₄溶液中的冻融损伤度最大;再生混凝土损伤层厚度与相对动弹模量之间存在负相关性,可以采用相对动弹性模量表征混凝土内部损伤;曲线模型可以较好评价再生混凝土在复合盐环境下的冻融损伤,在3%NaCl+5%Na₂SO₄溶液中,再生混凝土的抗冻耐久性寿命最差。     

氯盐环境下混凝土结构的耐久性设计方法

为了建立氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性设计方法,根据混凝土结构性能劣化的特点,在分析结构耐久性失效状态、可靠度设置水平、环境荷载及抗力影响因素的基础上,建立了钢筋初锈、保护层锈胀开裂及锈胀损伤达到最大限值这3种情况下的耐久性极限状态方程.基于结构可靠度设计理论,引入荷载和抗力变量的分项系数来反映结构耐久目标可靠指标的要求,建立了结构耐久性设计的分项系数表达形式.按照概率设计与分项系数设计具有相同可靠度水平的原则,给出了抗力分项系数的确定方法及不同耐久性极限状态下抗力分项系数的取值.     

混凝土冻融破坏的耐久性分析

以混凝土冻融破坏的机理为基础，从混凝土类型、振捣密实与配合比的优化、除水剂的类型等方面对改善混凝土抗冻融破坏的耐久性进行了分析，以达到提高混凝土耐久性的目的。     

预应力混凝土结构在冻融损伤条件下的疲劳寿命预测模型研究

为探索预应力结构在侵蚀环境作用下的工作机理与寿命,研究冻融与疲劳侵蚀环境下结构疲劳寿命的主要因素及相对关系,对15根预应力混凝土梁进行了在不同冻融循环次数后的低周疲劳试验。试验结果显示,预应力张拉水平和冻融循环次数是影响预应力混凝土结构疲劳寿命的主要因素。采用损伤力学方法建立了疲劳寿命与冻融循环过程中相对动弹性模量衰减之间的关系,并建立了寿命预测模型。模型计算结果与实测结果表明,预测寿命和实测寿命相比较为符合。本文的工作是对研究预应力混凝土结构损伤机理和改进预应力混凝土结构耐久性设计等方面的有益探索。     

硫酸盐侵蚀对混凝土结构耐久性的损伤研究

介绍了因硫酸盐侵蚀引起的混凝土结构耐久性损伤现状与研究情况,分析了其损伤机理,对今后的研究方向作了展望.     

混凝土冻融耐久性量化分析

阐述了混凝土的冻融破坏机理和冻融破坏的过程;根据混凝土冻融循环的试验结果,分析混凝土的抗压强度、劈拉强度和抗折强度随冻融次数变化的规律,并建立混凝土抗折强度的指数衰减规律方程,由此可对混凝土冻融耐久性进行量化分析;引入抗冻因子的概念进一步分析混凝土耐久性与强度的关系;同时提出了提高混凝土抗冻性能的主要措施。     

氯盐环境条件下预应力混凝土氯离子侵蚀模型研究

文章总结了国内外有关混凝土中氯离子侵蚀模型的研究现状,并对国内外几种典型的扩散方程进行了分析评价;针对氯盐侵蚀的预应力混凝土结构,讨论了氯离子扩散系数的计算。氯离子扩散系数对于预应力混凝土来说是一个重要的因素,因此合理确定氯离子扩散系数,对预测氯离子环境条件下预应力结构的耐久性具有重要意义。对于预应力混凝土,计算氯离子扩散系数除了要考虑混凝土与氯离子之间的结合能力、环境温度、湿度影响外,还要考虑混凝土的应力水平,氯离子有效扩散系数是变化的,且氯离子扩散系数对PC结构耐久性的影响很大。本文对预应力混凝土氯离子侵蚀模型进行了改进,并根据试验结果对改进后模型进行了评价。     

Reliability of prestressed concrete structures considering creep models

The reliability of prestressed concrete structures subject to viscoelastic behaviour is investigated regarding the creep model defined by the Eurocodes. A probabilistic phenomenological model is proposed for long-term creep strains on the basis of large database of creep tests. The uncertainties in the geometrical and mechanical parameters are modelled by random variables. The proposed model considers also the statistical fitting error in creep strain predictions. The reliability analysis is performed on a prestressed concrete deck, in order to show the large impact of time-dependent phenomena on the reliability of prestressed structures, and consequently the importance of considering appropriate viscoelastic models in the design of this kind of structures. Moreover, the errors related to creep models are shown to play a very important role in the structural safety assessment.     

基于损伤理论的预应力混凝土冻融破坏研究

损伤力学提供了一种分析疲劳演化、估算疲劳寿命的有效方法.混凝土冻融破坏是一种低周疲劳损伤,可以利用损伤力学理论进行分析.试验利用损伤力学中疲劳损伤的基本原理对预应力混凝土在冻融循环作用下的损伤与失效过程进行了分析,在比较几种低周疲劳损伤理论的基础上,利用混凝土冻融前后动弹性模量变化的规律建立了预应力混凝土冻融破坏模型.并根据试验结果对模型进行了评价.结果表明在相同冻融循环次数下,随着应力水平的提高,混凝土抗冻能力是提高的;随着冻融的继续进行,应变趋向于定值,此时混凝土不再能承受应力作用而失效破坏.     

预应力混凝土桥梁质量控制及其耐久性研究

针对预应力混凝土桥梁建设中的质量和耐久性问题,详细探讨了问题产生的原因并提出了一套能够有效解决这些问题的施工以及质量控制方法,以推动我国桥梁建设事业稳步健康发展。     

氯离子侵蚀环境下混凝土结构的耐久性评估

对氯离子侵蚀环境下混凝土结构的耐久性评估方法进行了研究。尝试运用结合费克扩散定律的泊松分布来描述氯离子侵蚀现象，给出了相应的公式，并且运用该方法对某钢筋混凝土码头进行了耐久性评估。对于耐久性可靠指标较低的混凝土结构，要进行适当的处理，以增强其耐久性，这种方法可以为氯离子侵蚀环境下混凝土结构的耐久性评估和加固处理提供一定的参考和依据。     

冻融损伤对混凝土氯离子扩散性能的影响

通过自由氯离子滴定试验和氯离子扩散深度试验研究了冻融损伤对混凝土氯离子扩散性能的影响。结果表明，冻融损伤对混凝土氯离子扩散性能的影响是显著的。当混凝土的损伤为24％时，其氯离子扩散系数和扩散深度分别是未损伤混凝土的6．5倍和2倍，混凝土结构的使用寿命将会缩短75％～85％。回归分析结果表明。混凝土的损伤与氯离子扩散系数、扩散深度之间均可以建立良好的非线性关系。