海水海砂混凝土力学性能研究进展

大规模岛礁建设需要大量的砂石和水资源,开发和利用海水海砂制备混凝土至关重要.本文综述了海水海砂混凝土抗压强度、抗拉强度、抗折强度、受压应力-应变关系、以及延性与耗能特性等力学性能,对比分析了海水海砂混凝土与河水河砂混凝土在力学性能方面的差异,为海水海砂混凝土的工程应用提供帮助.     

基于WOS数据库的海水海砂混凝土研究分析

由于建筑物(或构筑物)所用淡水和普通砂石资源的迅速枯竭,工程界不得不考虑使用当前资源相对丰富的海水和海砂等资源,来部分或全部代替传统的淡水河砂用于混凝土结构中。为了全面了解海水海砂混凝土(SWSSC)的研究进展,在此以Web of Science数据库作为主要数据来源,采用VOSviewer等可视化工具,对2000年—2021年间发表的相关文献从研究方向、研究进展和研究难题等方面进行了梳理分析和总结。同时,针对当前学者们比较关注的海水海砂混凝土使用性能中的在环境条件下的耐久性问题等热点问题进行了深入分析,并结合课题组相关研究积累,针对其研究难点提出一些具体可行的方案,以增强海水海砂混凝土的服役可靠性。最后,从促进海水海砂混凝土在实际工程的推广应用方面,提出了几点展望。     

海水海砂再生混凝土力学性能研究

通过制备预期强度为C30~C50的不同再生骨料取代率的海水海砂再生混凝土和普通再生混凝土试件,对再生混凝土在不同再生骨料取代率下的力学性能进行研究,并对海水海砂再生混凝土和普通再生混凝土试件进行抗压强度和弹性模量试验,试验结果表明:海水和海砂配制出来的再生混凝土具有较好的力学性能,可以认为和普通混凝土大致相同。其中再生混凝土的轴心抗压强度和立方体抗压强度与海水海砂普通混凝土相比,强度相差不大。而海水海砂再生混凝土的弹性模量与海水海砂普通混凝土相比有略微降低,降低幅度约为6%~10%。     

改性海水海砂珊瑚混凝土力学性能试验研究

以水泥品种、外掺料种类和掺量大小等为参数,对改性海水海砂珊瑚混凝土的力学性能进行了轴压试验研究。分析了各种因素影响下海水海砂珊瑚混凝土的受力变形性能与破坏特征。研究结果表明,改性海水海砂珊瑚混凝土的破坏模式与普通海水海砂珊瑚混凝土略有差异,受不同因素的影响而变化。采用低碱度硫铝酸盐水泥的海水海砂珊瑚混凝土强度较采用硅酸盐水泥的略有降低而延性有所增长。将粉煤灰与粒化高炉矿渣作为水泥替代材料会导致试件延性明显降低,泊松比增加,弹性模量不变。而掺入聚丙烯纤维后,海水海砂珊瑚混凝土受力与变形性能略有改善。综合对比,掺加不锈钢纤维对试件强度与延性改善最好,其破坏模式也由脆性破坏转变为延性破坏,且强度有所提高。而采用双掺纤维的方法,其性能改善略低于同条件下单掺钢纤维试件。试验结果为海水海砂珊瑚混凝土的实际应用提供了基础。     

海水海砂混凝土基本力学性能研究

通过制作3组不同强度的海水海砂混凝土立方体试块和1组对照用普通淡水河砂混凝土试块,来测定各组试块的抗压强度和劈裂抗拉强度以研究海水海砂混凝土的基本力学性能。试验结果表明,海水和海砂中的盐分以及海砂的砂质等对混凝土的抗压强度与劈裂抗拉强度基本没有不良影响,因此可以认为海水海砂混凝土在基本力学性能方面与普通混凝土相一致,在不考虑盐分对普通钢筋侵蚀的条件下,可以等同普通混凝土使用。     

海水海砂混凝土耐久性研究进展

耐久性是海水海砂混凝土重要性能,文中从渗透机理出发,综述了海水海砂混凝土抗氯离子渗透和抗碳化性能,总结了提高其耐久性的措施.     

掺合料对海水海砂混凝土强度的影响研究

掺加不同掺合料到海水海砂混凝土中,进行了不同原材料配比、不同养护方式和不同龄期条件下的强度试验,试验结果表明,掺加掺合料后的海水海砂混凝土的强度下降趋势明显延缓,其中掺加矿渣的海水海砂混凝土后期强度增长趋势最为明显,而掺加粉煤灰的海水海砂混凝土后期强度增长量是最大的。     

海水海砂钢纤维混凝土的基本力学性能

制备了强度等级为C30、C50和C70的海水海砂钢纤维混凝土试件,通过180个标准立方体和72个棱柱体试件,完成了工作性、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量试验,得到了基于两种规范模式下海水海砂钢纤维混凝土的弹性模量与立方体抗压强度的关系公式。结果表明,海水海砂能够配置成工作性良好的高强混凝土,钢纤维有利于提升混凝土拌合物的流动性。对于混凝土抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量四个指标,海水海砂混凝土均略低于普通混凝土,且随着混凝土强度等级的提高,差距逐渐减小,此外,随着钢纤维体积掺量的增加,上述指标值均逐渐增大。海水海砂混凝土的弹性模量与抗压强度关系模型与试验数据吻合较好,且具有一定安全储备,可供沿海、海岛土木加固工程借鉴。     

浓海水-海砂混凝土的基本力学性能

目前所有的海水淡化过程都会产生高浓度的废水,如何消耗这些废水对于减轻海洋生物生存环境的影响是很重要的.本文研究了在混凝土中用浓海水和海砂替代淡水和河砂的可行性.试验设置三个对照组,工业拌合水(普通河砂)、标准盐度海水(未淡化海砂)和淡化余留浓海水(未淡化海砂)为拌合水变量,每组设置3个水灰比.测试不同养护龄期混凝土的抗...     

玄武岩纤维复合筋与混凝土握裹强度的试验研究

玄武岩纤维复合筋是我国战略性新兴产业重点产品。玄武岩纤维复合筋为无机材料,与混凝土基体有很好的兼容性,耐海水腐蚀性好,在替代钢筋用于海洋地材混凝土方面具有很大潜力。对比测试了玄武岩纤维复合筋与淡水河砂混凝土、玄武岩纤维复合筋与海水海砂混凝土、钢筋与淡水河砂混凝土、钢筋与海水海砂混凝土的握裹强度,试验发现玄武岩纤维复合筋与混凝土握裹强度比钢筋与混凝土握裹强度高;玄武岩纤维复合筋与海水海砂混凝土的握裹强度比玄武岩纤维复合筋与淡水河砂混凝土握裹强度高;玄武岩纤维复合筋与混凝土握裹强度极差较大。     

宁波地区的海砂问题及其对策

宁波地区的海砂问题已引起了国内有关部门和专家的高度重视。本文调查了宁波地区的建设领域使用海砂的现状,分析了大量使用海砂的原因,指出了滥用海砂的危害,提出了处理办法和管理措施。     

CFRP筋与海水海砂混凝土黏结性能试验

为研究纤维增强塑料(FRP)筋与海水海砂混凝土(SWSSC)的黏结性能,选择4种碳纤维增强塑料(CFRP)筋材和2个强度等级的SWSSC,制作了72个试件进行拉拔试验,研究了黏结长度、筋材直径、混凝土强度和筋材表面处理等参数对黏结性能的影响; 开展了SWSSC试件与普通混凝土(NC)试件的对比试验,获取了试件的破坏形态和黏结应力-滑移曲线。基于ACI 440.1R-06公式提出了新的黏结强度计算公式。结果表明:CFRP筋与SWSSC的黏结破坏模式可以分为拔出破坏和劈裂破坏; 黏结强度随黏结长度的增加而逐步减小,且与(l_d/d_b)^-0.41呈近似关系(l_d为黏结长度,d_b为CFRP筋直径); 黏结强度随混凝土强度的提高而增大,但与CFRP筋材直径的相关性不明显; 表面喷砂能够显著提高CFRP筋与SWSSC的黏结性能,黏结强度增长系数可取为1.76; 相比于NC,CFRP筋与SWSSC的黏结强度有小幅度降低; 采用ACI 440.1R-06和CSA S806-02公式得到的预测结果与试验结果之间误差较大,均不适合直接用于估算CFRP筋与SWSSC的抗拔强度; 基于ACI 440.1R-06提出的新黏结强度计算公式计算结果与试验结果吻合程度较高,但其适用性需要进一步验证。     

海砂腐蚀与“海砂屋”危害

我国建筑用河砂逐渐出现缺乏现象 ,开发利用海砂是必要的。但海砂中含有氯盐 ,能引起混凝土中钢筋腐蚀 ,破坏建筑物。“海砂屋”就是不适当地使用海砂的恶果。     

基于DIC的混凝土嵌入式BFRP筋拔出行为及黏结性能研究

基于数字图像相关（DIC）技术对混凝土内嵌入式玄武岩纤维增强聚合物（BFRP）筋的界面黏结性能及其拔出过程开展了研究.采用数字图像采集处理技术获取了BFRP筋从混凝土表面拔出过程的应变场演变数据并计算了界面的黏结应力.结果表明：BFRP筋从混凝土表面拔出过程中,黏结应力与应变沿筋材呈现对称分布;随着拉拔荷载的增加,界面黏结应力、应变均不断增大,养护龄期为7 d的C50混凝土与BFRP筋的黏结界面在靠近加载端区域的最大应力和应变分别为3.3 MPa、0.020;与淡水河砂混凝土相比,当养护龄期达到28 d时,相同水胶比下海水海砂混凝土与BFRP筋界面黏结处的最大应力提高了19%左右;延长养护龄期可有效增大混凝土与BFRP筋的界面黏结应力;界面黏结应力和应变沿加载端到自由端呈线性下降趋势;拔出后加载端混凝土损伤严重,BFRP筋黏结段呈现部分纤维拉断剥离现象.     

《海砂混凝土应用技术规范》的技术特点

介绍了<海砂混凝土应用技术规范)JGJ 206-2010制定的背景和工作基础,解析了"从严控制"的原则及其在标准条文中的具体体现,并对其若干特点,如突出海砂混凝土的耐久性、适当放宽海砂的贝壳含量、遵循普通混凝土的结构设计原则以及在质量检验与验收中强调耐久性等进行了阐述.     

海砂混凝土中钢筋锈蚀机理及其防治

通过对宁波地区海砂淡化厂里海砂的调查,探讨了海砂混凝土中钢筋的锈蚀机理及氯离子扩散规律,提出了海砂混凝土中钢筋锈蚀的防治措施。