疲劳荷载作用下混凝土硫酸盐腐蚀寿命预测

在已有水泥混凝土硫酸盐腐蚀模型的基础上,引入疲劳荷载影响的硫酸根离子有效扩散系数,分析不同参数对疲劳荷载作用下水泥混凝土硫酸盐腐蚀寿命的影响;通过大量的均匀设计计算,回归出疲劳荷载作用下道路混凝土受硫酸盐腐蚀寿命的计算公式,可为疲劳荷载作用与硫酸盐腐蚀工况下的水泥混凝土材料设计及寿命预估提供参考.     

基于Weibull分布的再生混凝土中钢筋锈蚀预测

为了解决西部盐渍土环境下再生混凝土中钢筋的寿命预测问题,采用电化学测试仪对浸泡在氯盐溶液中的再生骨料钢筋混凝土进行了电化学试验,得到了表征钢筋腐蚀的腐蚀电流密度及自腐蚀电位两个指标。利用最小二乘法对Weibull参数做了进一步估计,在Weibull分布函数的基础上对钢筋腐蚀后的寿命进行了建模。结果表明：再生混凝土中的钢筋加速腐蚀至30个月时,其腐蚀电流密度最高为0.058 4μA/cm²,处于未腐蚀状态;将钢筋低腐蚀与中等腐蚀的界限值（0.5μA/cm²）作为钢筋达到高腐蚀状态时的阈值,确定出再生混凝土中钢筋在第750个月时的可靠度函数开始趋近于零,处于中等腐蚀状态,从而直观反映了钢筋在实际环境中的有效使用寿命,可为再生混凝土中钢筋的维护与检测提供参考。     

偏高岭土改性NaOH预处理橡胶混凝土抗盐冻性能及寿命预测

利用氯盐与冻融循环耦合的方式模拟盐冻环境,探究了盐冻过程中偏高岭土（MK）对NaOH预处理橡胶混凝土物理力学性能及使用寿命的影响.结果表明：在盐冻过程中,改性橡胶混凝土的物理力学性能明显优于橡胶混凝土;MK增加了水化产物总量,细化了孔隙结构,增加了水分在混凝土内的迁移难度,加之橡胶颗粒自身弹性对冻胀应力的消解作用,因而降低了改性橡胶混凝土在盐冻环境中的损伤程度;当MK掺量为15%时,改性橡胶混凝土的抗盐冻性能最佳,其Weibull函数预测寿命可达475次冻融循环.     

混凝土铁路桥梁碳化寿命预测

在对混凝土碳化的主要影响因素分析的基础上,建立了预测桥梁保护层混凝土碳化深度的随机模型和碳化寿命准则。结合长龄期铁路桥梁的检测结果,提出了北方地区桥梁混凝土的设计强度和保护层厚度的最低要求。     

纳米SiO_2和纳米CaCO_3改善混凝土抗冻性能试验

研究了纳米SiO2和纳米CaCO3对混凝土7d、28d和78d抗压强度、劈裂抗拉强度及混凝土抗冻性能的影响。试验结果表明,纳米SiO2能显著改善混凝土力学性能和抗冻性能,试验中最优掺量为2%;纳米CaCO3能显著改善混凝土劈裂抗拉强度和抗冻性能,但对抗压强度影响不显著,试验中最优掺量为3%。     

加速渗透试验预测混凝土寿命的研究

主要通过变电压的加速氯离子渗透试验来预测混凝土的寿命,根据不同电压下混凝土中氯离子含量的变化规律,找到加速电压与达到氯离子临界浓度的时间之间的关系,最终预测海水中混凝土自然渗透情况下的寿命。依据对加速渗透试验结果的分析,建立了混凝土结构的寿命预测方程,方程预测的结果与实测数值符合性较好,表明预测方法较为合理。     

基于Copula函数的现场暴露混凝土寿命预测方法

针对基础工程中混凝土结构在现场暴露环境下的寿命预测问题,提出了1种基于Copula函数的多退化因素剩余寿命预测方法.先选取质量损失和超声声速作为关键退化因素,针对其不同退化轨迹,对实际采集数据进行退化建模,得到混凝土剩余寿命的边缘分布函数;再通过Copula函数建立各退化因素间的相关关系,将混凝土剩余寿命的边缘分布进行融合,得到其联合分布函数.结果表明:选择质量损失和超声声速这2个退化因素有助于建立混凝土在现场暴露环境下的退化模型,并得到其剩余寿命的边缘分布函数;基于Copula函数预测西宁市现场暴露环境下的混凝土使用寿命约225个月,损伤发展始于第180个月左右.     

基于损伤演化方程的混凝土寿命预测方法

基于混凝土的冻融或腐蚀损伤演化方程,提出了一套预测混凝土结构使用寿命的基本方法与理论体系;用单一冻融因素作用下的大量试验数据验证了混凝土的损伤演化方程;通过专门设计的盐湖卤水腐蚀单一因素和(干湿循环+盐湖卤水腐蚀)双重因素、3.5％质量浓度的NaCl盐冻试验,研究了青海盐湖钾肥和北京城市立交桥主体结构混凝土的使用寿命预测问题.结果表明:青海盐湖钾肥工程不宜采用普通混凝土和高强混凝土;C60引气高性能混凝土在盐冻作用下满足北京城市立交桥50年的使用要求.     

基于碳化的C30P8结构混凝土服役寿命预测

根据碳化深度与时间关系的模型X=atb,推导出了基于碳化的混凝土寿命预测公式t1=(X1/X2)1/b·(t2C2/365C1),通过对加速碳化试验数据的回归,对反映混凝土碳化深度的后期增长趋势参数b进行了修正,并对混凝土进行了基于碳化的寿命预测。结果表明,通过加速试验取得碳化深度时,要充分考虑混凝土的养护龄期,特别是添加掺和料的混凝土,否则将不能准确地预测出混凝土的寿命。对所配制地下工程用高性能混凝土进行了碳化寿命预测,表明各配合比混凝土在钢筋保护层厚度为50mm情况下均能满足100年的抗碳化要求。