硫酸盐腐蚀后混凝土受弯构件力学性能研究

通过对受硫酸盐溶液腐蚀的钢筋混凝土受弯构件进行试验研究,分析了其在经受硫酸盐短期和长期腐蚀后力学性能的变化规律,并提出了长期腐蚀后钢筋混凝土受弯构件的承载力折减模式.     

硫酸盐侵蚀下石灰石复合矿物掺合料混凝土梁抗弯性能试验研究

对经受硫酸镁溶液长期浸泡腐蚀后的石灰石复合矿物掺合料混凝土梁进行了抗弯承载力试验,对比分析了不同浸泡环境下混凝土梁的腐蚀情况、抗弯性能、变形特征和破坏形态。试验结果表明,石灰石复合矿物掺合料混凝土梁在室外环境下采用10%硫酸镁溶液浸泡300d后,发生了以石膏结晶侵蚀为主导的破坏,与在水中浸泡的混凝土梁相比,浸泡在硫酸镁溶液中的混凝土梁的抗弯性能稍有下降,开裂荷载和极限荷载略有降低,裂缝扩展速度稍快,破坏时的挠度和延性有所降低,混凝土梁在受力过程中正截面应变符合平截面假定。     

氯盐、硫酸盐作用下高性能混凝土损伤研究

通过 3 5 %NaCl溶液 ,5 %Na2 S0 4 溶液以及 3 5 %NaCl+5 %Na2 SO4 复合溶液的浸泡腐蚀试验 ,研究了C30、C5 0两种强度等级 ,三种大掺量矿物掺合料混凝土在腐蚀溶液中的自由氯离子扩散规律 ,以及基于相对动弹性模量变化的损伤规律。结果表明 :复合腐蚀下 ,C30的自由氯离子含量是C5 0的 2倍左右 ;氯离子扩散系数为C5 0的 1 7～ 1 95倍 ;混凝土相对动弹性模量先上升后下降。矿物掺合料提高了混凝土抗氯离子渗透和抗硫酸盐损伤能力 ,硫酸盐降低了混凝土抗氯离子腐蚀能力 ,氯盐减缓了硫酸盐对混凝土的损伤速度。     

基于腐蚀层厚度的混凝土硫酸盐腐蚀速率基准模型的建立

选择水灰比为0.6的普通硅酸盐水泥混凝土,通过试验室完全浸泡的方法将其分别放置于10%的硫酸钠溶液和清水中对比进行腐蚀试验。试验表明:在腐蚀初期,由于腐蚀产物对混凝土内部孔隙的填充作用,混凝土立方体抗压强度较同龄期非腐蚀混凝土强度有所提高,直到120d左右腐蚀混凝土立方体抗压强度开始降低。在腐蚀试验过程中,利用超声平测法和混凝土立方体强度退化反推法分别推定混凝土硫酸盐腐蚀层的厚度,建立了基于腐蚀层厚度的混凝土硫酸盐腐蚀速率的基准模型,为后期研究中不同影响因素下混凝土硫酸盐腐蚀速率模型的建立打下基础。     

干湿交替作用下混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

研究了干湿交替-硫酸盐溶液耦合作用下混凝土的损伤过程,以混凝土相对动弹性模量的变化来表征混凝土内部的损伤程度.采用环境扫描电镜(ESEM)分析了干湿交替与硫酸钠溶液作用下混凝土的微观结构.结果表明,与自然浸泡硫酸盐溶液腐蚀方式相比,干湿交替作用加剧了混凝土在硫酸盐溶液中的损伤程度:干湿循环早期,硫酸盐对混凝土有填充空隙缺陷的作用.同时试验表明,水胶比对混凝土的相对动弹性模量有重要影响:矿物掺舍料的加入能显著提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力.     

低湿环境下半浸泡混凝土的抗硫酸盐侵蚀研究

为探明低湿度环境对部分浸泡混凝土硫酸盐侵蚀行为的影响规律,开展了完全浸泡和低湿环境下部分浸泡在Na₂SO₄溶液中的混凝土抗硫酸盐侵蚀试验。结果表明低湿环境下部分浸泡在Na₂SO₄溶液的侵蚀环境较完全浸泡具有更强的腐蚀性,其在干湿交替处易发生无水硫酸盐结晶腐蚀;低湿环境下部分浸泡的侵蚀制度中,Na₂SO₄溶液浓度越高、水胶比越大,混凝土遭受的硫酸盐侵蚀越严重。     

掺合料混凝土在不同硫酸盐环境中的性能分析

采用试验室干湿交替快速试验的方法,通过对掺合料混凝土试块外观变化、质量损失、抗压强度的记录和微观结构的扫描。比较和分析在不同浓度和种类硫酸盐溶液中,掺合料混凝土腐蚀破坏机理;考察和研究硫酸盐浸泡溶液浓度和种类的不同,对掺合料混凝土抗腐蚀性能的影响。     

碳化高性能混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能研究

采用长期自然浸泡的方法,研究了经过快速碳化试验后的粉煤灰混凝土和掺加粉煤灰,矿渣,硅灰的高性能混凝土在5%硫酸镁溶液中的抗腐蚀性能。结果表明:碳化一定程度密实混凝土的表层,但降低混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能。碳化HPC比碳化FAC具有更优的抗硫酸镁腐蚀性能。碳化混凝土在硫酸镁腐蚀作用下的破坏形态主要是混凝土开裂,混凝土开裂时并无明显表面剥落现象。     

地铁混凝土硫酸盐腐蚀研究

C45混凝土在地铁施工现场养护和标准养护,测试混凝土强度发展,并研究混凝土在硫酸盐浸泡环境和干湿循环条件下的强度演变与硫酸根离子渗透。研究结果表明:相比标准养护,地铁现场养护降低混凝土28d抗压强度10%左右,硫酸盐浸泡环境下二者强度演变差别很小,干湿循环120d后现场养护混凝土强度下降2MPa,养护制度对混凝土抗硫酸盐腐蚀能力影响较小。混凝土在硫酸盐环境下强度先增加后下降,硫酸根离子随深度增加而下降,随腐蚀龄期增加而增加,符合扩散规律。相比浸泡腐蚀,干湿循环加速了混凝土的硫酸盐腐蚀速度。     

硫酸盐侵蚀混凝土轴心受压构件徐变分析

将混凝土损伤力学理论研究方法与B3徐变模型相结合,采用应力级别、硫酸盐溶液质量分数、混凝土构件截面有效尺寸、混凝土经受应力腐蚀的时间等参数对压应力状态与硫酸盐侵蚀共同作用下的混凝土B3徐变模型进行了修正,通过非线性回归建立了硫酸盐侵蚀下混凝土轴心受压构件的修正B3徐变预测模型.与不同的试验资料对比表明,采用该修正徐变模型得到的预测值与试验数据吻合较好.应用该修正徐变模型,分析了水灰比、骨料水泥比、构件截面尺寸以及应力级别、硫酸盐溶液质量分数等因素对混凝土徐变的影响.     

硫酸钠溶液对混凝土抗冻性的影响

对混凝土在硫酸盐侵蚀条件下的抗冻性进行了实验研究,分析了硫酸钠溶液影响混凝土抗冻性的机理,结果表明,水灰比不同的混凝土,受到硫酸钠溶液影响的程序有所不同：水灰比较高,强度较低的混凝土,其弹性模量的下降比在水中时稍慢,抗冻融循环次数稍多;水灰比较低,强度较高的混凝土则由于硫酸盐侵蚀发挥作用,所以要比在水中冻融更早达到破坏,破坏形态为断裂。     

掺合料混凝土抗硫酸盐性能及评价方法

研究了硅灰、矿渣微粉和粉煤灰三种常用矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐腐蚀能力的影响。试验结果表明:三种矿物掺合料均可改善混凝土的抗硫酸盐腐蚀能力,作用效率由高至低依次为:硅灰>矿渣>粉煤灰;掺合料混凝土中砂浆膨胀值发展与混凝土硫酸盐腐蚀程度有良好相关性,采用混凝土中砂浆的膨胀值和抗压强度比两项指标能较准确的评价混凝土抗硫酸盐腐蚀的能力。     

硫酸盐长期侵蚀下混凝土受弯构件受力性能试验

通过硫酸盐介质环境中长期工作混凝土构件受弯试验和混凝土材料性能试验,指出在某些情况下受硫酸盐侵蚀混凝土受弯构件可会有更好的抗裂性能。     

苯乙烯-丁二烯乳液与硅灰共掺混凝土的耐久性研究

采用雾室养护和自然养护两种方式,研究了苯乙烯-丁二烯乳液(SB-latex)与硅灰(silicon fume)共掺时,其掺量对混凝土抗水渗透、抗氯离子渗透、抗碳化和抗硫酸腐蚀性能的影响。试验结果表明苯乙烯-丁二烯乳液和硅灰的共掺可显著地改善混凝土的渗透性,不过SB-latex和硅灰掺量较大时,会分别对混凝土的抗硫酸腐蚀和抗碳化性能产生一定的不利影响。     

荷载作用下高强混凝土的硫酸盐侵蚀

对高强混凝土（ＨＳＣ）和钢纤维高强混凝土（ＳＦＲＨＳＣ）在荷载和硫酸盐侵蚀双因素作用下的性能变化规律进行了实验研究,实验中对试件施加相当于其破坏强度０％、１０％、２５％、５０％的应力,浸泡于５０％的硫酸盐溶液中,经过１２０ｄ的侵蚀,结果表明,在硫酸盐作用下,混凝土性能下降速度很快,荷载的作用使得硫酸盐侵蚀有加剧的趋势。而同一水平的荷载单独作用时,对混凝土性能影响不大。钢纤维对双因素损伤有一定的抑制作用。     

Betonangriff in eisendisulfidhaltigen Böden

Concrete Attack in Iron Disulphidic Soils In various areas of Germany superficial soils contain iron disulphide. Due to aeration, e. g. by excavation of soil during construction measures, this mineral can oxidise and release the reaction products sulphuric acid and sulphate under sufficient humidity. As a result, acidic and sulphatic conditions can be adjusted in the construction ground, which may exercise a combined acid‐sulphate‐attack on adjacent concrete structures. The actual extent of the oxidation of iron disulphide in the construction ground and the resulting impairments in adjacent concrete structures have been investigated within an interdisciplinary research project at the Ruhr‐Universität Bochum. In preliminary results pH‐values down to pH 2 and sulphate concentrations over 20, 000 mg/l were determined in iron disulphidic soils in dependence of various physical and chemical factors. Under these conditions corrosion processes take place in adjacent concrete, which are dominated initially by a solvent attack. After a long‐lasting exposure of about one year or more new formations of sulphate minerals can be observed beyond the (acid) corrosion front in deeper, hitherto undisturbed areas, which may indicate a progressing sulphate attack.     

硅烷涂层对腐蚀性水环境下水泥基材料的保护试验

暴露在腐蚀性水环境下的混凝土结构的破坏是各种工业、桥梁设施面临的主要问题。在混凝土结构表面涂刷保护涂料是一种避免混凝土遭受破坏的简单可行的办法。本文介绍了涂覆乙烯基苯丙烯酸硅烷涂料的圆柱体和立方体砂浆试块在3%硫酸溶液、7000mg/l的无水硫酸钠溶液和模拟海水环境中侵蚀试验,结果显示经过这种硅烷涂料处理的砂浆试块具有优异的耐海水和抵抗硫酸盐的能力,但是在3%硫酸溶液中,试块的表面被严重破坏,重量变化明显。     

柠檬酸钠对混凝土抗硫酸盐侵蚀的有效性研究

通过一年的浸泡试验,系统研究了柠檬酸钠对混凝土抗硫酸盐侵蚀作用的有效性.结果表明,柠檬酸钠能改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,且随其掺量的增大改善效果越显著;柠檬酸钠改善混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的机理是通过降低Ca(OH)2从水泥石中析出的速度,达到延缓石膏和钙矾石晶体的生成并使生成的晶体粗大,进而起到减轻其膨胀破坏的作用.