《混凝土结构耐久性设计规程》中抗氯离子渗透性检测方法的试验研究

针对山东省《混凝土结构耐久性设计规程》中混凝土抗氯离子渗透性检测方法进行了试验研究.试验结果表明,《规程》中的交流电法和RCM法可以便捷准确的评定混凝土中氯离子的渗透性,有广阔的应用前景.但不同的试块制备方法对氯离子渗透性电测法的试验结果影响很大,考虑到工程上混凝土的实际情况,建议《规程》中的混凝土抗氯离子渗透性试验评定方法应对试块的制备方法应提出更明确的要求.     

基于强渗比的修补混凝土氯离子渗透性研究

氯离子侵蚀诱发的钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性失效的主要原因之一。针对于维修工程中局部破损修补混凝土出现的氯离子侵蚀耐久性损伤问题,进行相关的试验研究。通过近似等体积自然断裂面交叉修补方法,对修补前后的混凝土试块进行氯离子渗透试验,研究不同差异修补对氯离子渗透性能的影响。同时,结合试验结果,建立针对于修补混凝土的修正氯离子渗入模型,提出"强渗比"概念,综合评定最优交叉修补混凝土组合,为工程实际修补混凝土氯离子渗透性能评定提供参考。     

混凝土保护层抗氯离子渗透性的现场测试方法研究

混凝土保护层的抗氯离子渗透性是决定钢筋混凝土结构耐久性的关键因素之一.试验室内测定的混凝土材料的抗氯离子渗透性往往不能真实地反映混凝土保护层的抗氯离子渗透性.Permit Ion Migration Test是目前唯一一种可以现场测定混凝土保护层抗氯离子渗透性的试验方法.介绍Permit Ion Migration Test的基本原理和试验方法,推导理论计算公式.通过初步试验介绍了基本试验参数的测定方法并对试验数据的规范化处理提出了建议.     

聚丙烯酸酯修补砂浆耐久性的研究

聚丙烯酸酯修补砂浆是一种用途广泛的混凝土结构修补材料,其耐久性对修补工程的修复效果起到关键作用.依据标准试验方法,分别测试聚丙烯酸酯修补砂浆的收缩性、抗氯离子渗透性和抗冻性,提出测试聚合物砂浆抗裂性的试验方法,并按此试验方法测试其抗裂性.试验结果表明,掺入5％粉煤灰和5％超细矿粉的聚丙烯酸酯修补砂浆具有良好的耐久性能.     

约束状态下混凝土抗氯离子渗透性试验研究

氯离子渗透性是评价高性能混凝土耐久性的重要指标,混凝土在长期服役过程中会受到很多外在的约束,约束状态会影响混凝土的内部结构。应用板式混凝土早期收缩开裂试验架制成约束状态下C50高性能混凝土,采用ASTM C1202直流电通量法,研究C50高性能混凝土在约束和自由状态下抗氯离子渗透性能。结果表明:与自由状态相比,约束状态降低了混凝土抗氯离子渗透性;在约束状态下,同一配合比混凝土,不同位置的抗氯离子渗透性有所差异;粉煤灰及聚丙烯纤维的加入降低了混凝土抗氯离子渗透性,而掺入硅灰会增强混凝土的抗氯离子渗透性。     

单轴受压混凝土的微裂缝和氯离子侵入性

采用1种无破损微裂缝估算指标-比裂缝面积来评价单轴压力作用下混凝土棱柱体的扩展微裂缝.加压卸载后试块暴露于氯离子环境中,测得试块中的氯离子含量分布.分析了单轴压力下混凝土微裂缝的发展以及荷载、微裂缝和氯离子渗透性的相关规律.试验结果表明,在大约0.3的应力水平范围内,受压并卸载后的试块表观氯离子扩散系数普遍降低,但随着应力水平的继续提高,氯离子扩散性能开始提高并超过未加载时的氯离子扩散系数.混凝土在单轴受压并卸载的情况下,其微裂缝的发展和恢复与应力水平关系密切.比裂缝面积能够较好地表征混凝土中微裂缝的发展,有助于分析混凝土在荷载作用下产生的微裂缝对氯离子传输性能的影响.     

码头工程混凝土耐久性提升试验研究

文中主要介绍码头工程混凝土耐久性提升试验研究。笔者设计六种混凝土并进行试配,测试混凝土的坍落度、抗压强度和28d氯离子迁移系数,对比分析不同配比混凝土的各项性能,并将耐久性最优的配比用于码头部分实体结构当中。结果表明,高性能混凝土相比于普通混凝土抗氯离子渗透性能更佳,能够有效提升码头工程结构的耐久性。     

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。     

海工混凝土耐久性能的研究

利用CDF抗盐冻性能试验和抗氯离子渗透性试验来综合评价海工混凝土的耐久性。结果表明:随水胶比的降低,海工混凝土42次盐冻剥落量和相对动弹性模量损失率减小,抗氯离子渗透性提高;在一定范围内混掺矿物掺合料有利于降低混凝土的盐冻剥蚀量和动弹性模量损失率,提高混凝土的抗氯离子渗透性和抗盐冻性能,进而提高混凝土的耐久性。     

PERMIT离子渗透测定方法的应用研究

混凝土保护层的抗氯离子渗透性直接影响钢筋混凝土结构的耐久性。为提高混凝土保护层的抗氯离子渗透性,可以使用透水模板布、防水涂料、防腐涂层等多种技术。介绍一种现场测定混凝土保护层抗氯离子渗透性的非破损试验方法——PERMIT离子渗透试验,并用该方法在青岛海湾大桥工程中评价混凝土保护层的性能改善技术措施的效果。试验结果表明,PERMIT试验方法可以现场测定混凝土保护层或表层混凝土的抗氯离子渗透性,设备简单,操作方便,试验时间短。透水模板布、防水涂料、防腐涂层等技术措施对混凝土保护层均有不同程度的改善。透水模板布的品种不同,改善效果有差异。防水涂料和防腐涂层效果最好。     

可用于水下混凝土结构裂缝修补的注浆材料

根据水下结构混凝土裂缝的饱水特征,设计一种高性能注浆修补材料。以流动性和水下抗分散性为首要设计指标,调整各组成材料之间的匹配关系,选择3组性能较好的注浆料进行对比试验,探讨其各方面的性能。各原材料之间的配合关系和水灰比的变化,都会对注浆料的流动性、凝结时间、黏度和强度等性能产生显著影响。所设计的注浆料性能良好,且对母体材料的裂缝基面有良好的粘结性能,可用于水下混凝土结构裂缝的修补。     

现浇混凝土施工中非结构性裂缝产生原因、防治及处理

本文从混凝土施工的角度出发,分析非结构性裂缝产生原因、防治措施以及有害裂缝的环氧树脂处理方法。     

桥梁预应力箱梁裂缝检测和加固处理

针对某大桥预应力箱梁出现的裂缝,提出了桥梁箱梁相应的裂缝分布、裂缝深度检测方案。本文从混凝土特性、施工工艺等角度分析了裂缝成因,探讨了裂缝对预应力箱梁的影响,利用有限元程序进行箱梁承载力验算。根据检测分析结论,提出箱梁裂缝加固处理方案。     

DSP强化与预处理的再生骨料混凝土强度及破坏机理分析

研究DSP浆液预处理再生骨料混凝土的强度和直接在组分中加入DSP浆液强化再生混凝土的强度,并与基准再生混凝土进行对比。试验结果表明,无论是立方体抗压强度,还是棱柱体抗压强度,DSP浆液强化再生混凝土的强度均为最高,比基准再生混凝土棱柱体强度提高25.6%(或26.7%);而对于DSP浆液预处理再生骨料混凝土,7 d立方体抗压强度高于基准再生混凝土,28 d立方体抗压强度则低于基准再生混凝土,28 d棱柱体抗压强度则各有高低。并对再生混凝土的破坏机理进行了分析。     

芳纶纤维塑料筋与混凝土之间的黏结强度

基于48个标准拉拔试验,对芳纶纤维塑料(AFRP)筋与普通C50混凝土、高性能C50混凝土、环氧树脂和水泥浆之间的黏结强度进行了比较系统的研究.结果表明:AFRP筋试件的破坏模式分为拔出破坏和劈裂破坏2种;破坏模式对AFRP筋黏结强度的影响不大;AFRP筋与混凝土的黏结强度约为变形钢筋与混凝土黏结强度的0.79~1.11倍;相比于高性能C50混凝土,AFRP筋与普通C50混凝土的黏结强度高10%左右;AFRP筋与环氧树脂的黏结强度较高,而与水泥浆的黏结强度则较低.最后,对AFRP筋与混凝土黏结强度的计算方法进行了探讨.     

Influence of grouting condition on crack and load-carrying capacity of post-tensioned concrete beam due to chloride-induced corrosion

Chloride-induced corrosions of a sheath and a prestressing tendon in post-tensioned concrete (PC) beams are investigated under different grouting conditions. Two series PC beams were tested by the electrically accelerated corrosion. The first series of accelerated corrosion tests were performed to determine the influence of grouted ratios in a straight sheath on the corrosion of the sheath and the prestressing tendon. In the second series of tests, the influence of the length of grout filling was investigated in a curved sheath on the corrosion process. After the accelerated corrosion tests, the mechanical behavior of the deteriorated PC beams was investigated under flexural loading. The results of the experiments show that corrosion of the sheath and the prestressing tendon significantly decreases the load-carrying capacity of PC beams. As the grouted ratios in the straight sheath and the length of grout filling in the curved sheath increase, the cracks due to corrosion of the sheath propagate earlier along the prestressing tendon and the width of the cracks increases. From the view point of load-carrying capacity, it is verified that proper grouting can protect a prestressing tendon from corrosion despite the wider cracks due to corrosion of the sheath. The presence of water inside the sheath leads to increased corrosion of both the sheath and the prestressing tendon, resulting in the decrease in the load-carrying capacity of the PC beam.     

土体劈裂注浆过程的数值模拟及浆脉形态影响因素分析

针对现有数值方法对土体劈裂注浆中裂缝产生和扩展过程模拟困难的现状,采用自主研发的基于有限元与流体体积函数的数值方法对劈裂注浆过程进行了模拟研究,再现了土体劈裂注浆过程中裂缝的产生以及浆脉扩展过程。数值模拟获得的劈裂注浆浆脉扩展过程与已有理论分析及试验所得规律基本一致,表明采用该方法模拟土体劈裂注浆问题是可行的。在此基础上分析了注浆深度和土体模量两个因素对浆脉形态的影响规律。结果表明:数值模拟可以呈现劈裂注浆过程的几个阶段,包含"浆泡"挤密、初始竖向劈裂、斜向二次劈裂等阶段;在二次劈裂发生之前的挤密阶段和竖向浆脉扩展阶段,地层竖向位移增加较小,而二次劈裂之后的斜向浆脉的产生和扩展是地层竖向位移增加的主要阶段;随着注浆深度的增加浆脉的分支越来越少而且方向性更加明显,浆脉宽度也越来越小;随着土体模量的增大,注浆孔周边"浆泡"体积减小,浆脉的宽度逐渐变窄。工程实例的模拟表明,该数值模型能很好的反映工程现象,对工程实践具有一定的指导意义。     

Injizieren von Spanngliedern mit nachträglichem Verbund mit Einpressmörtel – Ein Erfahrungsbericht

Grouting of post-tensioned structural concrete constructions – a progress report. The high quality of the grouting of tendons of post tensioning systems is very important for the durability of post-tensioned concrete constructions. Damages on buildings and constructions showed that in many cases partly or even unfilled tendons with grout are responsible for expansive rehabilitation work. This is one of the main reasons that the production of grout on-site and the grouting of tendons of post tensioning systems itself has to be inspected by an independent inspection body in Germany since six years. In this paper the experience during the first six years of inspection work will be presented. Based on the gathered experience further recommendations will be given to improve the production of grout and the grouting on-site to receive a better quality of grouting with the aim to get save and durable post-tensioned structural concrete constructions in the future.     

Repair and structural performance of initially cracked reinforced concrete slabs

Crack is one of the most common defects observed in reinforced concrete slabs and beams. Major cracks in concrete structures may occur due to overloading, corrosion of reinforcement or differential settlement of support. To restore the structural capacity of the distressed elements, retrofitting and/or strengthening are needed. There are different techniques available for retrofitting and strengthening of different reinforced concrete structural elements reported in the literature. This paper investigates the structural behaviour of cracked reinforced concrete one-way slab, which is repaired using different techniques.Five different techniques are used for the purpose of repair in the cracked concrete slab namely; cement grout, epoxy injection, ferrocement layer, carbon fibre strip and section enlargement. The slabs were loaded to failure stage and the structural response of each slab specimens have been predicted in terms of deflection, variation of strain in concrete and steel, collapse loads and the failure modes.The efficiency of different repair and strengthening techniques and their effects on the structural behaviour of cracked one-way reinforced concrete slab had been analyzed. It was observed that the type of repair technique used will affect the load carrying capacity of the slab and will lead to a redistribution of the strains and hence stresses in both concrete and steel reinforcement. All repair techniques are found to be able to restore or enhance the structural capacity of cracked concrete slabs.     

装配整体式地铁车站侧墙底节点抗震性能研究

为了评价装配整体式地铁车站整体抗震性能,以北京金安桥装配整体式地铁车站为背景,设计制作了一个足尺预制拼装侧墙底节点和一个作为对比的足尺现浇侧墙底节点。采用低周循环加载试验,研究了预制拼装侧墙底节点的破坏形态、滞回特性、承载力、变形能力、耗能性能以及套筒灌浆连接接头受力状态等指标。试验结果表明：预制拼装侧墙底节点与现浇侧墙底节点的承载力和变形能力基本相当,但耗能性能显著降低|两者的破坏形态明显不同,现浇侧墙底节点的裂缝发展比较充分,分布均匀密集,而预制拼装侧墙底节点的裂缝相对集中,其主要分布在刚度突变处以及弯矩最大截面。与现浇侧墙底节点相比,预制拼装侧墙底节点的初始刚度较大,但加载后期,其刚度显著降低。另外,基于灌浆套筒接头在构件中的受力状态分析,对灌浆套筒提出了一种等效抗弯刚度简化处理方法并对两种不同连接方式的侧墙底节点进行了数值分析,其破坏形态和骨架曲线与试验结果吻合较好,验证了该方法的合理性。