混凝土自然碳化及其与人工加速碳化的相关性研究

在实验室研究了普通水泥混凝土和掺粉煤灰水泥混凝土在自然条件下的碳化规律,历时10年。提出了混凝土的碳化方程及其参数。通过自然碳化及相应的人工加速碳化试验和微观测试方法,对混凝土的碳化进程、孔结构和物相变化规律进行了分析。发现了自然碳化与人工加速碳化之间存在的相关性。得出的相关公式可用于碳化速率系数的计算和碳化进程的预测。     

概率模型分析与混凝土碳化

根据理论分析认为混凝土构件碳化深度的随机分布物理模型符合正态分布与麦克斯韦（Maxwell）分布，并且作者以大量的浙江及附近地区实际建筑物与构筑物调查资料，对同一环境下、同一强度等级的混凝土碳化深度进行统计分析，验证混凝土碳化概率模型，指出可靠性水平，为混凝土结构的耐久性分析提供依据．     

混凝土结构的碳化模式与碳化寿命分析

利用我们近几年对旧建筑物检测积累的资料和国内外的有关资料，建立了根据混凝土立方体抗压强度预测碳化深度的数学模型和碳化深度标准差的经时变化模型，分析了混凝土构件的碳化控制可靠度，并给出了估计混凝土构件碳化寿命的方法。     

碳化环境下钢纤维混凝土基本性能试验研究

以混凝土强度等级、钢纤维体积率、碳化时间为变化参数,进行了碳化环境下混凝土、钢纤维混凝土和钢纤维高强混凝土试件的基本性能试验,测试了不同碳化时间混凝土和钢纤维混凝土的抗压强度、劈拉强度、抗折强度以及碳化深度,探讨了钢纤维对混凝土碳化性能的增强机理.研究结果表明:混凝土强度等级、碳化时间等对钢纤维混凝土的基本力学性能和碳化深度具有较为显著的影响,高强钢纤维混凝土具有较高的抗碳化能力;钢纤维体积率对钢纤维混凝土的抗碳化性能具有一定程度的影响.     

混凝土碳化过程的相似性研究

混凝土碳化是一个长期、缓慢的过程，对实验环境下混凝土碳化过程的研究存在着试验周期长、环境条件变化不定等问题。通过以相似理论为基础的耐久性加速模拟试验，来预测实际环境条件下混凝土的碳化速度，推导了混凝土碳化过程的相似准则，进行了混凝土碳化过程的相似模型设计，并通过加速实验，建立了混凝土碳化准则方程。     

基于耐久性检测的钢筋混凝土铁路桥碳化寿命预测

东岗镇黄河大桥是重要的交通枢纽,对其进行耐久性评估和寿命预测对于确保包兰铁路的正常运营有极其重要的意义.对大桥结构技术状况进行了详细的检测与调查,测试了大桥主要构件混凝土保护层厚度、混凝土强度、及混凝土碳化深度和钢筋锈蚀程度,分析了大桥混凝土结构的主要病害及其产生原因.基于大桥环境条件和主要构件实测结果,分析了大桥主要构件的碳化可靠指标和剩余寿命,为大桥的继续使用与维修加固提供了科学依据.     

碳化对海砂混凝土中氯离子扩散的影响

选取海阳海砂、淡化海阳海砂和河砂三种细骨料,分别制备强度等级为C30和C50的混凝土,进行加速碳化与氯离子侵蚀复合试验的研究,测出混凝土试块不同深度的水溶性自由氯离子含量.结果表明：海砂混凝土、淡化海砂混凝土在碳化与氯离子侵蚀复合作用下的破坏规律与河砂混凝土基本一致.碳化时间对各种混凝土中氯离子的扩散影响都很大.混凝土强度等级,海砂中固有的氯离子等因素也影响混凝土各深度的水溶性自由氯离子含量.     

钙矾石热稳定性与碳化率关系研究

用ＤＴＡ和ＴＧ法研究在不同碳化率下钙矾石的热稳定性，发现钙矾石碳化率从零增加到８０％，其加热脱水峰温约降２０℃，这是由于碳化破坏了钙矾石结构，使本来难脱去的结构水变成自由水所致，由此可知被深度碳化的水泥构件抗温能力低。     

一般大气环境下钢筋开始锈蚀时间的计算方法

在评估混凝土结构耐久性时,其关键是确定钢筋开始锈蚀条件.一般大气环境下混凝土中钢筋开始锈蚀的条件是混凝土碳化及钢筋脱钝.碳化残量是描述钢筋开始锈蚀的重要参数,其大小取决于部分碳化区长度、碳化速度及脱钝速度.以实际工程检测数据为主要依据,考虑不同环境条件,以碳化系数、保护层厚度和局部环境系数为主要参数,利用回归分析方法建立了碳化残量的计算公式,并由此计算钢筋开始锈蚀的时间.通过实际工程数据验证,表明本文给出的钢筋开始锈蚀时间计算方法,在工程应用上是可行的,从而为合理评定混凝土结构耐久性提供依据.     

控制混凝土碳化速度、保证混凝土结构工程的使用寿命

对砼的碳化速度、规律和影响因素进行了研究分析，提出了控制砼碳化速度的措施。     

钢纤维混凝土冻融和碳化后力学性能试验研究

通过对混凝土试件进行室内快速冻融和碳化试验,测试并分析了混凝土试件在冻融循环和碳化作用后的基本力学指标,探讨了钢纤维体积率、混凝土强度等级、冻融循环次数及碳化龄期对混凝土基本力学性能的影响.试验结果表明:冻融循环损伤了混凝土的力学性能,强度较低混凝土力学性能的损伤较强度较高为严重;碳化对混凝土的密实性有加强作用,并会提高其相对抗压、劈拉强度.适量的钢纤维掺量和较小的水灰比改善了混凝土微观结构,抑制了混凝土的冻融速度,提高了混凝土的抗裂性能和抗碳化性能.     

弯曲应力作用下喷射混凝土抗碳化性能研究-研究生论坛

为了研究隧道喷射混凝土衬砌的碳化规律,采用快速碳化试验方法,研究了不同弯曲应力(0、0.25、0.5及0.75)作用下喷射混凝土及钢纤维喷射混凝土抗碳化性能,在考虑弯曲应力、钢纤维掺量、施工方式基础上对普通混凝土碳化深度预测模型进行修正。结果表明：混凝土碳化深度服从Fick第一定律,扩散系数随应力水平的增加而增加;喷射混凝土碳化深度明显小于普通混凝土,而钢纤维的加入进一步提高喷射混凝土抗碳化性能。通过对碳化后喷射混凝碳化后力学性能及微观结构进行分析,得出喷射混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度随着碳化深度增大而增大,且喷射混凝土中原始微气孔及裂缝中钙矾石、氢氧化钙等晶体为CaCO3晶体的成核和生长提供有利条件,碳化产物持续生成并阻塞毛细孔,使其密实度增加,力学性能增大。     

再生混凝土抗碳化性能试验研究及理论分析

通过快速碳化试验,以再生骨料掺量、水灰比、水泥用量、原始混凝土强度和矿物掺合料为影响因素,对再生混凝土的碳化性能进行研究。试验结果表明：再生混凝土的碳化深度随水灰比、再生骨料掺量的增加而减小,随原始混凝土强度的增大和水泥用量的增加而增大,适量添加矿物掺和料能降低再生混凝土的碳化深度,提升其抗碳化性能。在已有的普通混凝土碳化模型研究基础上,结合本试验和中国其他学者的试验数据,建立了再生混凝土碳化深度预测模型,模型预测结果与试验值吻合较好。     

Durability of lining concrete of subsea tunnel under combined action of freeze-thaw cycle and carbonation

Through the fast freeze-thaw cycle test,accelerated carbonation test,and natural carbonation test,the durability performance of lining concrete under combined action of freeze-thaw cycle and carbonation were studied.The experimental results indicate that freeze-thaw cycle apparently accelerates the process of concrete carbonation and carbonation deteriorates the freeze resistance of concrete.Under the combined action of freeze-thaw cycle and carbonation,the durability of lining concrete decreases.The carbonation depth of lining concrete at tunnel openings under freeze-thaw cycles and tunnel condition was predicted.For the high performance concrete with proposed mix ratio,the lining concrete tends to be unsafe because predicted carbonation depth exceeds the thickness of reinforced concrete protective coating.Adopting other measurements simultaneously to improve the durability of lining concrete at the tunnel openings is essential.     

有覆盖层混凝土碳化的计算

覆盖层对混凝土碳化有明显的延缓作用．本文在机理分析和工程调查的基础上提出有覆盖层混凝土碳化的计算公式和可供工程实践应用的计算建议．     

反复荷载作用下碳化混凝土应力-应变关系试验

为研究碳化对混凝土反复受压力学性能的影响,对两种强度等级混凝土棱柱体试件进行了快速碳化与反复加卸载试验.结果表明:随着混凝土碳化深度增大,试件破坏脆性越明显,混凝土初始弹性模量、割线模量以及峰值应力均有不同程度增长,而其峰值应变却明显降低,共同点轨迹线越发偏离包络线,包络线下降段明显变陡,卸载曲线越发凹曲,再加载曲线更为平缓,变形恢复滞后现象越来越明显.在试验研究基础上,提出反复荷载作用下碳化混凝土应力-应变关系数学函数模型.