硫酸盐和干湿循环作用下玄武岩纤维混凝土劣化规律

盐湖、盐渍土地区水位变幅区的混凝土材料劣化问题突出。该文开展不同质量浓度硫酸盐溶液干湿循环侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土侵蚀试验、材料力学试验和微观测试,测试分析混凝土试件抗压强度、劈裂抗拉强度、质量变化、相对动弹性模量等参数的演变规律,揭示不同浸泡浓度及龄期下玄武岩纤维混凝土的劣化机制;结合混凝土试件侵蚀后的表观形态和细观结构特征,研究不同侵蚀周期下掺玄武岩纤维混凝土的细观结构演变机理。结果表明：掺入长度6mm玄武岩纤维的混凝土抗压及劈裂抗拉强度增强效果优于长度12mm纤维;硫酸盐和干湿循环侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土劣化规律受硫酸盐溶液浓度、干湿循环次数和纤维掺量3个因素协同作用影响,干湿循环作用下硫酸盐侵蚀产物主要为石膏型侵蚀和钙矾石型侵蚀。掺玄武岩纤维混凝土抗硫酸盐侵蚀能力明显优于于素混凝土。     

荷载作用下的混凝土硫酸盐腐蚀研究

本试验研究了荷载作用下混凝土的硫酸盐腐蚀,采用在线测定方法对不同水灰比的混凝土试件进行了与干湿循环有关的SD 和MDF耐久性试验,研究荷载、干湿循环和硫酸盐侵蚀等破坏因素的单独作用及其复合作用对混凝土耐久性的影响规律;以相对动弹十模量为评价指标对多因素协同作用下的不同水灰比混凝土试件的抗硫酸盐侵蚀性能进行了表征,通过动弹性模量在硫酸盐侵蚀条件下自变化,探索更为实用的混凝土抗硫酸盐性能的评价方法,对防治混凝土硫酸盐侵蚀提出了一些对策.     

硫酸盐侵蚀环境下混凝土桩基耐久性研究进展

文中针对内陆盐渍土地区硫酸盐侵蚀环境下混凝土桩基的耐久性问题,从硫酸盐侵蚀机理、劣化模型等方面分析了硫酸盐侵蚀环境下混凝土结构力学性能的劣化机制;在此基础上,探讨了硫酸盐对桩基竖向承载力的影响。     

格尔木地区普通钢筋混凝土现场暴露试验研究

普通钢筋混凝土在格尔木盐渍土地区,因有害盐的侵入使混凝土过早开裂而不能具有很好的耐久性。为了研究普通钢筋混凝土在格尔木盐渍土地区的退化过程,现采用现场暴露的试验方法,利用非金属超声波检测仪对钢筋锈蚀引起混凝土裂缝的发展进行定期检测,采用电子天平对混凝土的质量损失进行定期检测,利用电化学工作站对钢筋的锈蚀情况进行定期检测。结果表明:相对动弹性模量评价参数可以更为有效的作为耐久性评价指标;盐渍土地区普通混凝土保护层厚度虽然可以对钢筋起到一定保护作用但是效果不够显著。     

不同应力状态下混凝土硫酸盐侵蚀试验研究

硫酸盐对混凝土的侵蚀作用往往损伤混凝土的内部结构,从而导致结构的安全性能降低。为了研究基础混凝土梁的硫酸盐侵蚀规律,采用加速硫酸盐侵蚀试验方法进行了受力状态下混凝土试件在干湿交替循环硫酸盐侵蚀环境下的耐久性试验,分析了硫酸盐干湿交替循环侵蚀后混凝土性能的退化规律。结果表明:混凝土性能劣化与硫酸盐干湿交替循环侵蚀环境下试件的应力状态存在一定的关系,拉、压应力分别加快和减缓了硫酸盐侵蚀混凝土的速率,且应力变化越大,硫酸盐侵蚀速率的改变越大。     

基于粗糙集的盐冻作用下混凝土材料耐久性评价指标分析

为探明盐冻作用下混凝土材料各耐久性评价指标的重要程度,通过室内加速试验测定混凝土试件的损伤层厚度、超声波波速、质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度5个耐久性评价指标,应用粗糙集条件信息熵理论,建立硫酸盐侵蚀与冻融循环复合作用下混凝土材料耐久性评价指标的权重关系数据模型,分析各指标在混凝土材料耐久性评价中的重要程度。研究结果表明,损伤层厚度(0.30)与超声波波速(0.30)权重最大,质量损失率(0.21)次之,相对动弹性模量(0.19)最小,表明损伤层厚度及超声波波速能更好地反映盐冻作用下混凝土材料的耐久性能,与混凝土试验损伤结果相符;并通过各评价指标相关性提取对应决策规则,为盐冻作用下混凝土材料耐久性评价指标的客观选取提供了重要依据,提高了混凝土冻融侵蚀损伤程度的预测精度。     

盐渍土环境下钻孔灌注桩混凝土配合比优选及耐久性

为优选硫酸盐与氯盐共存的盐渍土环境下桩基混凝土配合比方案,以普通钻孔灌注桩混凝土、高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土、普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土及添加防腐剂的高性能混凝土等4种混凝土为研究对象,研究了4种混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力。结果表明:普通钻孔灌注桩混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力难以满足耐久性要求;高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力一般;普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土同时具有优异的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力;在高性能中添加防腐剂,在一定程度上降低了混凝土的耐久性。高性能钻孔灌注桩混凝土是一种适合盐渍土环境的耐久性高、经济成本低廉的混凝土。     

受侵蚀混凝土耐久性衰减影响因素试验研究

针对地处滨海和盐渍区的混凝土建筑物长期遭受干湿循环和有害化学离子侵蚀的双重作用,导致混凝土耐久性衰减的问题,采用现场调查、室内加速试验、理论分析等相结合的研究方法,进行干湿循环下硫酸盐、复合盐(硫酸盐+氯盐)、水三种不同侵蚀条件的对比试验,以试件的相对动弹性模量为评价指标,研究不同侵蚀方式、侵蚀介质、水灰比、及粉煤灰掺加对受侵蚀混凝土耐久性能衰减的影响规律,研究结果表明:干湿循环能够促进硫酸盐对混凝土的侵蚀;干湿循环与硫酸盐侵蚀条件下,硫酸盐的侵蚀作用较复合盐的侵蚀作用明显,掺入20%粉煤灰对于增强混凝土抗盐结晶侵蚀性能有一定的积极效用。     

南疆地区盐类侵蚀和高性能混凝土研究

南疆的盐渍土对混凝土的耐久性具有较为严重的影响,这给一路一带开发中的基础工程建设带来巨大危害。由于成因影响因素较多,该地区地下水的盐类分布情况较为复杂。主要归纳了硫酸盐离子对混凝土侵蚀的类型,针对基于硫酸盐作用下混凝土侵蚀的原理和检测方法进行论述,提出硫酸根离子在试件中的分布规律,为高性能混凝土抵抗盐类腐蚀提供依据。     

基于不同环境下掺粉煤灰混凝土耐久性试验研究

混凝土耐久性是反应其内部材料性能和抵抗外部环境作用的一个综合性评价指标。为了研究不同水胶比及粉煤灰掺量混凝土的耐久性能,在考虑各地气候及环境的基础上,以3种水胶比及粉煤灰掺量的混凝土作为研究对象,在室内设计了模拟现场侵蚀环境的3种耐久性试验,结果表明:不同环境下混凝土侵蚀机理不同,自然浸泡环境下以化学腐蚀为主,冻融循环作用下混凝土试件则主要受到物理破坏,硫酸盐溶液中进行干湿循环时试件同时受到复杂的物理化学反应。三类试件中以水胶比是0.30,粉煤灰掺量为15%的试件在各类环境下的耐久性最好。混凝土在硫酸盐溶液中会生成膨胀产物钙矾石,对试件产生较大的膨胀压力。     

察尔汗盐湖及超盐渍土地区混凝土侵蚀及预防初探

通过对青海柴达木盆地察尔汗盐湖及超盐渍土地区混凝土腐蚀的模拟试验,揭示了区内化学作用和物理作用对混凝土侵蚀破坏的机理,探讨了改善和提高区内混凝土工程的耐久性问题。     

盐渍土地区混凝土耐久性评价参数的设计和选取

对混凝土耐久性评价指标进行合理的优化设计,采用设计后的评价参数来表征混凝土在硫酸盐环境中的耐久性劣化过程。结果表明:评价参数能在同一坐标轴上显示混凝土各项性能的劣化程度;评价参数适用相同判定标准,判定法则简单、方便,更易于比较混凝土劣化过程中各项性能的变化过程和敏感程度;在实验室进行混凝土抗硫酸盐腐蚀试验时,宜选用无破损检测的两个评价参数进行结果评价。     

暴露环境下普通混凝土耐久性试验及基于加速系数K法寿命预测研究

针对影响混凝土耐久性的关键因素,进行了混凝土室内冻融试验和现场暴露试验,以单评价指标ωa、ωb和综合评价参数ω评价混凝土耐久性,并采用加速试验法对暴露环境下混凝土的寿命进行预测。其结果表明:加速系数K是关于ω的函数,通过加速法得到0.30、0.35、0.43水灰比的试件分别在51.98、39.13、25.35年达到破坏,水灰比越小,混凝土预测使用寿命越长;室内冻融条件下,ωa整体呈下降趋势,ωb虽有小幅度波动,但整体也是呈下降趋势;现场暴露条件下,在近300 d的暴露时间内,虽然混凝土试件没有达到破坏,但是可以看出其评价参数也在缓慢下降,这是外界腐蚀性离子与当地气候环境综合作用的结果。     

对混凝土耐久性模型的思考——兼与《评价高性能混凝土耐久性综合指标》作者商榷和讨论

论述了混凝土渗透性与耐久性的关系.混凝土渗透性与Cl-侵入、碳化、硫酸盐化学侵蚀有一定相关性.渗透性与其他一些耐久性如抗冻性、硫酸盐结晶破坏、碱集料反应等关系不大.指出混凝土的渗透性不能作为综合指标评价混凝土的耐久性,并建立了新的混凝土耐久性模型.     

盐渍土环境下混凝土中SO4^2-扩散性试验研究

为了研究西部盐渍土环境下混凝土中SO4^2-的扩散性,测试了在不同溶液、不同干湿循环龄期下,混凝土中不同深度的SO42-含量。采用Fick第二定律为基本模型,考虑SO42-与混凝土结合能力以及混凝土为非均匀介质的特性,对SO42-扩散系数进行了分析讨论。此外,基于XRD结果,分析了侵蚀过程中钙矾石的生长情况以解释说明钙矾石的生成对SO4^2-扩散性的影响。结果表明,Cl-可促进侵蚀前期SO4^2-的侵蚀速度;西部盐渍土环境下混凝土中SO4^2-的扩散系数与结合能力呈负相关关系,与侵蚀深度呈正相关关系;SO4^2-浓度越高,钙矾石生长越快,钙矾石膨胀作用会填充混凝土的既有裂缝,从而抑制SO42-扩散。     

利用Wiener过程探究镁水泥混凝土中涂层钢筋在盐类环境下的腐蚀寿命

采用氯盐溶液和硫酸盐溶液浸泡镁水泥钢筋混凝土构件,使构件中的涂层钢筋加速锈蚀,并利用电化学工作站进行电化学试验;以腐蚀电流密度作为钢筋耐久性退化指标,建立一元Wiener过程预测模型进行钢筋腐蚀寿命预测.结果 表明:在氯盐溶液环境下,镁水泥混凝土构件中的钢筋受腐蚀问题较之硫酸盐溶液环境更为突出,且涂层在2种盐溶液环境中均对钢筋起到了较好的防护效果;在氯盐溶液环境中,涂层钢筋在1500 d附近进入中等腐蚀阶段,在硫酸盐溶液环境中,涂层钢筋在22000 d进入中等腐蚀阶段.     

干湿循环下透水型生态混凝土硫酸盐侵蚀试验研究

对透水型生态混凝土在不同浓度硫酸盐干湿循环条件下进行了侵蚀试验,测定了透水型生态混凝土的抗压强度耐蚀系数、相对动弹性模量和质量变化率。并辅以SEM电镜和EDS成分分析,探究了不同浓度硫酸盐侵蚀下试件微观损伤过程和侵蚀破坏规律。试验结果表明:在硫酸盐干湿环境下,透水型生态混凝土的抗压强度耐蚀系数、质量变化率均呈现出先上升再下降的变化趋势。浓度越高,侵蚀破坏的周期越短。通过微观分析发现,试件侵蚀产物多为硫酸钠结晶、钙矾石和石膏以及少量碳化碳硫硅钙石结晶。此外,实验室烘干会加速试件本身和侵蚀结晶碳化,生成碳硫硅钙石结晶。     

引气混凝土的特性研究

系统地研究了引气对混凝土力学性能、早期抗裂性能以及耐久性能的影响,这些耐久性包括抗冻性、Cl-侵入、盐结晶破坏、碳化等.研究结果表明:混凝土中适当引气可以改善混凝土的综合耐久性能.引气除了可以大幅度提高混凝土的抗冻性、改善混凝土的工作性外,在同等强度下,引气还可显著改善混凝土的抗渗性、抗Cl-渗透和抗碳化性能;通过引气还可显著改善混凝土的盐结晶、碱-集料反应引起的破坏;混凝土引气后韧性提高,早期抗裂性能也得到改善.