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。     

混凝土在氯离子侵蚀和冻融耦合作用下的研究

氯盐作为最主要的除冰盐,一方面可以清除冰雪;另一方面在冻融循环下,氯盐将引起混凝土路面的破坏和钢筋的锈蚀。对盐冻破坏机理以及氯离子侵蚀和冻融的相互影响作用进行了较全面的综述,分析了氯离子在混凝土中的侵蚀过程与冻融损伤对氯离子侵蚀作用的影响,并对其发展进行了展望。介绍了近年来一些学者的研究成果,提出氯离子在混凝土中的扩散不仅与自身性质有关,还受氯盐种类及冻融循环等外部因素的影响。此外,回归分析结果表明,冻融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。     

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。     

表面防水混凝土在冻融环境下抗氯离子侵蚀性能研究

氯离子侵蚀是造成混凝土内部钢筋锈蚀,混凝土结构发生耐久性破坏的主要原因。研究冻融损伤对表面防水混凝土抗氯离子渗透性的影响,分别对不同水灰比的普通混凝土和表明防水混凝土开展加速冻融循环试验和氯离子侵蚀试验。试验结果表面,随着冻融循环次数的增加表面防水混凝土的抗氯离子渗透性能降低,氯离子侵入量和氯离子扩散系数急剧增加;但是在相同冻融循环次数下,表面防水混凝土仍较普通混凝土具有更好的抗氯离子渗透性能;对于严寒环境下,对混凝土结构进行表面防水处理是提其抗氯离子侵蚀能力并延长其耐久性的有效方法。     

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。     

青海盐湖地区混凝土耐久性及提升技术分析

青海盐湖地区由于恶劣的气候环境条件,混凝土结构的耐久性受到严重影响,盐湖卤水及冻融循环双重因素影响下,混凝土结构的耐久性显著降低,达不到设计的使用寿命。本文设计完成了混凝土在硫酸盐侵蚀、氯盐侵蚀以及两者共同侵蚀下的快速冻融试验,并进行了单轴受压加载试验,混凝土的极限抗压强度在不同冻融次数以及不同盐类侵蚀下大小不同。为了切实解决该地区混凝土结构的耐久性,本文提出了三种提升盐湖地区混凝土结构耐久性的关键技术措施。     

冻融循环作用下活性粉末混凝土中的氯离子分布及扩散系数

通过室内NaCl溶液自然浸泡及快速冻融循环试验,研究了活性粉末混凝土在自然浸泡、冻融循环作用下的氯离子渗透情况,提出了冻融影响因子kd的计算方法.结果表明:自然浸泡条件下活性粉末混凝土中的氯离子扩散满足Fick第二定律,氯离子扩散系数随着时间的增长按指数形式衰减;冻融循环作用下活性粉末混凝土中的氯离子扩散系数随着冻融循环次数的增加先减后增.另外,分别建立了以冻融破坏为主要原因、以氯离子侵蚀破坏为主要原因以及在冻融循环与氯离子侵蚀耦合作用下的混凝土寿命预测模型,寿命预测结果表明活性粉末混凝土在冻融循环与氯离子侵蚀耦合作用下具有良好的耐久性.     

玄武岩纤维风积沙混凝土抗冻融和氯离子侵蚀能力

为减小氯盐和冻融耦合作用下对混凝土耐久性的影响,将不同掺量的玄武岩纤维(BF)掺入风积沙替代率为20%的混凝土中,在3.5%NaCl溶液中进行冻融循环试验,分析BF掺量和冻融循环次数对自由氯离子含量的影响,计算氯离子扩散系数,并通过SEM佐以分析。结果表明：BF掺量相同时,随冻融循环次数的增加,同一侵蚀深度处的自由氯离子含量也随之增加;冻融循环次数相同时,自由氯离子含量随BF掺量的增加先增后减,且BF掺量为0.1%时,BF-ASC抗氯离子侵蚀性能最好。     

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。     

裂缝对预应力混凝土结构耐久性影响的试验研究

提出了制作预应力混凝土裂缝状态试件的试验方法 ,并通过混凝土碳化与氯离子侵蚀试验 ,分析了裂缝对预应力混凝土结构耐久性的影响 ,以供耐久性设计与评估时参考     

预应力混凝土结构耐久性研究综述

针对预应力混凝土结构耐久性的现实问题和未来矛盾日益突出的趋势,对预应力混凝土结构耐久性的研究进展进行了系统梳理和总结。提出了预应力混凝土结构耐久性的研究体系,包括研究背景、对象、思路、目标、科学问题、技术问题、内容、技术路线等;对预应力混凝土结构耐久性问题的研究现状分5个方面进行了综述,包括混凝土损伤有关耐久性问题、预应力钢筋腐蚀有关耐久性问题、锚固连接体系腐蚀有关耐久性问题、耐久性测试和提升及试验技术、耐久性数值模拟技术;提出了7个有关预应力混凝土结构耐久性研究尚需进一步解决的问题,即环境作用定量模型、腐蚀介质传输行为、腐蚀疲劳损伤演化模型、锚固连接体系腐蚀行为、岩土预应力结构的腐蚀行为、耐久性提升技术、耐久性数值模拟技术。所做研究可为进一步拓展和完善预应力混凝土结构耐久性研究提供参考。     

往复荷载下预应力混凝土结构的数值模拟

现阶段,预应力技术得到广泛应用,深入研究预应力混凝土结构或构件的抗震性能有着重要的工程意义。在往复荷载下,预应力混凝土结构或构件的材料和力学行为复杂,需要借助数值模型加以准确模拟。本文基于杆件结构纤维模型程序,编制了预应力混凝土杆系结构及构件的数值分析模型。利用该模型,本文对往复荷载下的一榀有粘结预应力混凝土框架试件和一榀无粘结预应力混凝土框架试件,以及一根无粘结预应力混凝土柱试件进行了数值模拟。计算结果与试验结果的对比表明,由于采用了合理而准确的材料滞回模型并合理考虑了预应力的影响,本文开发的杆系有限元数值分析模型能够准确预测往复荷载下预应力混凝土杆系结构或构件的滞回特性,可以用于预应力混凝土实际结构的计算分析及其受力机理的探讨。     

现有预应力混凝土结构耐久性评估研究

现有预应力混凝土结构在预应力筋脱钝后 ,是否发生耐久性失效还取决于结构所处的环境条件。通过分析各主要因素对预应力混凝土结构耐久性的影响程度 ,确立了各主要影响因素的模糊特征函数 ,并基于它们之间的逻辑关系模型 ,提出了现有预应力混凝土结构耐久性评估的方法     

关注环境作用的混凝土冻融损伤特性研究进展

混凝土结构耐久性劣化在不同的暴露环境下存在着显著的区域特征。研究冻融循环条件下环境参数变化对混凝土冻融损伤的影响规律,对混凝土结构的耐久性设计和工程实践具有重大的实际意义。关注混凝土结构耐久性的定量化设计,对混凝土结构服役寿命预测的需求进行分析,提出对现场冻融环境、现场与实验室试验环境下混凝土冻融损伤之间的关系、混凝土的抗冻性三个方面的数量化需求。总结现场冻融环境量化、混凝土经受冻融循环过程中环境因素（冰冻降温速率、最低冰冻温度、最低冰冻温度持续时间和饱含水情况）对混凝土冻融损伤作用机理与作用规律方面的理论与试验研究,进一步分析现场冻融环境与实验室试验冻融环境下混凝土冻融损伤关系的相关研究成果,并在混凝土冻融耐久性寿命预测和耐久性设计方法的层面上,提出最终结论与建议。     

现代预应力混凝土结构耐久性的研究现状及其特点

阐述了预应力混凝土结构耐久性的研究现状及其特点 ,介绍了提高预应力混凝土结构耐久性的措施 ,提出了研究的方向和目标 ,可供今后进一步研究参考。     

冻融循环作用下混凝土力学性能试验研究

混凝土作为重要的土木工程材料,在现代建筑中运用的越来越广泛,其耐久性研究也得到越来越多的重视,冻融循环可以造成混凝土的冻融损伤进而影响混凝土的耐久性能,不仅可以导致混凝土结构构件表面混凝土脱落,影响结构的使用功能和外观,更严重的是使混凝土的强度降低,使构件承载力降低,主要对不同等级的混凝土试块进行冻融循环试验,通过力学性能试验研究冻融循环对混凝土耐久性的影响,为混凝土耐久性研究提供依据。