氯盐环境条件下预应力混凝土氯离子侵蚀模型研究

文章总结了国内外有关混凝土中氯离子侵蚀模型的研究现状,并对国内外几种典型的扩散方程进行了分析评价;针对氯盐侵蚀的预应力混凝土结构,讨论了氯离子扩散系数的计算。氯离子扩散系数对于预应力混凝土来说是一个重要的因素,因此合理确定氯离子扩散系数,对预测氯离子环境条件下预应力结构的耐久性具有重要意义。对于预应力混凝土,计算氯离子扩散系数除了要考虑混凝土与氯离子之间的结合能力、环境温度、湿度影响外,还要考虑混凝土的应力水平,氯离子有效扩散系数是变化的,且氯离子扩散系数对PC结构耐久性的影响很大。本文对预应力混凝土氯离子侵蚀模型进行了改进,并根据试验结果对改进后模型进行了评价。     

钢纤维掺量对混凝土氯离子渗透性能的影响研究

采用自然浸泡法模拟海洋环境开展钢纤维混凝土氯离子侵蚀试验,研究了钢纤维掺量对混凝土自由氯离子含量、氯离子扩散系数的影响,得到混凝土中自由氯离子含量与氯离子扩散系数都随着钢纤维掺量的增加有先减小后增大的变化趋势;分析钢纤维混凝土氯离子扩散系数的时间依赖性,认为钢纤维混凝土氯离子扩散系数是随着时间的推移而逐渐衰减的;回归计算得出氯离子扩散系数的时间衰减系数,并给出钢纤维混凝土氯离子扩散系数的时间衰减系数的建议值;最终建立了钢纤维混凝土氯离子扩散系数随钢纤维掺量变化的时间衰减模型。     

基于饱海水电阻率的海工混凝土氯离子扩散系数测试方法的理论研究

在对混凝土氯离子扩散系数快速测试方法分析研究的基础上,指出了目前研究中存在的问题,针对这些问题对应用电化学快速测试氯离子扩散系数的基本理论、适用条件和修正方法进行了讨论,并在此基础上提出了基于饱海水电阻率的海工混凝土氯离子扩散系数测试方法。     

潮差环境下混凝土中氯离子扩散时变性试验

以自然海洋潮差区环境条件下暴露时间分别为60,120,240,360,480,600d的混凝土现场试验结果为基础,计算了5种水灰比混凝土的氯离子扩散系数;以60,120,240,360,480d的氯离子扩散系数测量结果,推导了潮差环境下混凝土中氯离子扩散系数的时变模型,并以该时变模型计算了暴露600d后混凝土中氯离子扩散系数及自由氯离子含量,验证了该时变模型的适用性.结果表明:水灰比越大,混凝土中氯离子扩散系数在前期衰减的经验系数m越小,即对降低混凝土氯离子长期扩散性能的效果越差,因此减小水灰比能有效降低混凝土的长期氯离子扩散性能;暴露600d后混凝土中氯离子扩散系数降低幅度已经很小,基本趋于稳定;得到的混凝土氯离子扩散系数时变模型能较好地反映潮差环境下混凝土中氯离子侵蚀过程.     

持续荷载下混凝土的氯离子扩散性能研究

基于实际海洋环境暴露条件,研究了力学荷载作用下混凝土中的氯离子扩散性能.以Fick第二定律理论为基础,用误差函数对混凝土中随深度变化的氯离子含量分布进行了曲线拟合,从而得到氯离子表现扩散系数,并以此表征氯离子在混凝土中的传输性.分析了氯离子的扩散系数与原材料、配合比、暴露环境以及力学荷载间的关系.结果表明,力学荷载对海洋环境下混凝土中的氯离子传输性能有显著影响,在利用氯离子扩散模型预测暴露海洋环境下混凝土结构的使用寿命时,需要考虑荷载因素的影响.     

混凝土氯离子扩散系数随养护龄期演化的试验研究

通过试验研究了普通混凝土和矿物掺合料混凝土氯离子扩散系数随养护龄期的变化规律。在试验中考虑了水胶比、骨料体积率、矿物掺合料种类和替代率的影响,用NEL法测定养护龄期为28、56、84、112 d的混凝土氯离子扩散系数。试验结果表明,随着水胶比的增大或骨料体积率的减小,混凝土氯离子扩散系数增大。在混凝土中掺入粉煤灰和矿渣都能有效地减小氯离子扩散系数。基于试验结果,给出了普通混凝土、粉煤灰混凝土和矿渣混凝土氯离子扩散系数与养护龄期的经验公式,为混凝土材料的耐久性设计提供参考。     

干湿循环条件下早龄期混凝土氯离子扩散系数研究

通过开展干湿循环条件下混凝土受氯离子侵蚀的试验,对比了标准养护的试件,分析了氯离子的扩散系数,并研究了混凝土的早期抗氯离子侵蚀能力,试验结果表明,干湿循环条件下,混凝土氯离子扩散系数明显升高,抗氯离子侵蚀能力大大降低,特别是在早龄期,差异较大。     

混凝土抗氯离子渗透性试验及其预测模型研究

采用正交试验设计方法对混凝土及掺海砂混凝土材料的抗氯离子渗透性进行试验,研究了不同试验因素及水平对混凝土氯离子扩散系数的影响,分析了每个因素对氯离子扩散系数的作用及各个水平之间的差异,并给出了氯离子扩散系数关于研究因素的预测模型。结果表明,对混凝土及掺海砂混凝土材料而言,其抗氯离子渗透性的影响因素按大小排列依次为复合超细粉掺量、标养时间、水胶比。     

弯曲应力作用下喷射混凝土氯离子扩散研究

采用弹簧四点弯曲加载法,对弯曲应力作用下喷射混凝土受拉区和受压区氯离子扩散性能进行了研究。以Fick第二定律为基准,对氯离子含量分布进行了拟合,分析弯曲应力作用下喷射混凝土氯离子扩散系数的变化规律。通过对比分析同配合比模筑混凝土、喷射混凝土和钢纤维喷射混凝土中氯离子含量分布规律,研究钢纤维和混凝土的成型方式对氯离子扩散性能的影响。结果表明：弯曲应力对喷射混凝土氯离子扩散影响大。应力改变喷射混凝土孔结构分布和微裂缝的数量及深度,对氯离子扩散速率产生影响。受拉区侧,氯离子含量随弯曲应力比增大而增大;受压区侧,氯离子含量随弯曲应力比增大而减小。氯离子扩散系数变化规律与氯离子含量变化规律相同。同应力比时,喷射混凝土氯离子扩散系数最大,钢纤维喷射混凝土和模筑混凝土氯离子扩散系数关系与受力方式、应力比大小、钢纤维和成型方式等有关。     

不同腐蚀环境对海工混凝土性能影响研究

本文研究了氯离子、硫酸根离子和冻融对大坍落度海工混凝土抗压强度、氯离子含量及氯离子扩散系数的影响。结果表明:单纯的氯离子对海工混凝土本身的抗压强度影响不大,而有硫酸根离子存在时,混凝土强度明显下降;试块中由表及里的氯离子含量呈逐渐减小的趋势,且减小的速度逐渐降低,氯离子含量在混凝土中的分布类似于指数图像;外界氯离子浓度值越大,海工混凝土相应部位的氯离子含量和氯离子扩散系数都更大,说明外界氯离子浓度对混凝土内的氯离子含量有着正向的影响;在腐蚀初期,硫酸根离子的存在使海工混凝土内部生成了膨胀性产物,有助于减小海工混凝土相应部位的氯离子含量和氯离子扩散系数。     

Chloride binding and time-dependent surface chloride content models for fly ash concrete

Corrosion of embedded rebars is a classical deterioration mechanism of reinforced concrete structures exposed to chloride environments. Such environments can be attributed to the presence of seawater, deicing or sea-salts, which have high concentrations of chloride ion. Chloride ingress into concrete, essential for inducing rebar corrosion, is a complex interaction between many physical and chemical processes. The current study proposes two chloride ingress parameter models for fly ash concrete, namely: 1) surface chloride content under tidal exposure condition; and 2) chloride binding. First, inconsistencies in surface chloride content and chloride binding models reported in literature, due to them not being in line with past research studies, are pointed out. Secondly, to avoid such inconsistencies, surface chloride content and chloride binding models for fly ash concrete are proposed based upon the experimental work done by other researchers. It is observed that, proposed models are simple, consistent and in line with past research studies reported in literature.     

磁化水混凝土耐久性研究

本文主要从四个方面研究了磁化水对混凝土耐久性的影响：孔结构、抗冻融性能、干缩和抗氯离子渗透性能.磁化水由自来水通过自主研制的MW-Ⅰ型磁水器而获得.试验中采用的磁化参数为磁场强度810mT,流速0.73m/s,磁场长度580mm.结果显示,磁化处理使混凝土总孔隙率下降20.8%,各龄期的孔级配改善.导致磁化水混凝土的干燥收缩有较大改善,90天相对收缩下降6%.冻融循环和抗氯离子渗透性能有较大的提高.     

电化学除氯过程钢筋网周围电场与氯离子分布特征试验研究

探明电化学除氯过程混凝土内部的电场分布特征有利于研究混凝土除氯后的氯离子非均匀分布现象。为进一步研究电化学除氯过程中混凝土内部电场对氯离子迁出的影响,将一种屏蔽式预埋电极阵列应用于内蕴氯盐的钢筋网布置混凝土试件电化学除氯试验中,探究钢筋网周围电场及氯离子的分布特征。结果表明,混凝土内电场分布影响氯离子的迁出,电场强度大的区域,氯离子迁出速率高,残余氯离子浓度低;电场强度小的区域,氯离子迁出速率低,氯离子存在堆积现象。     

化学需氧量测定改进方法的研究进展

综述了COD测定改进方法的发展和研究现状,在指出国标重铬酸钾法不足的基础上,阐述了现有测定方法的改进,如消解方法的改进、替代银催化剂的研究、氯离子干扰的消除等,同时介绍了几种与国标法完全不同的COD测定的新方法,从而为化学需氧量的测定提供了更准确更先进的方法。     

高氯脱硫石膏中氯离子的调控技术研究进展

高氯脱硫石膏中所含氯离子杂质严重劣化了脱硫石膏的性能,限制了其在建材领域的高效资源化利用,因此开展高氯脱硫石膏中氯离子的调控技术研究势在必行。本文从氯离子的调控技术思路出发,归纳了物理吸附和化学改性技术在脱硫石膏氯离子调控方面的研究进展,并剖析了脱硫石膏中氯离子调控技术难度大的成因,最后展望了高氯脱硫石膏中氯离子调控技术的研究方向。本文旨在为脱硫石膏中氯离子的调控技术提供研究思路,为高氯脱硫石膏的资源化利用提供理论指导。     

混凝土抗渗性能研究的现状与进展

阐述了关注混凝土抗渗性能的重要性，分析了影响混凝土抗渗性能的各个方面和主要影响因素，并且针对这些影响因素，介绍了国内外研究现状及目前获得的一些重要结论，对今后混凝土抗渗性能研究的发展方向也进行了探讨。认为水渗透性试验，氯化物渗透性试验，空气渗透性测试各适合于不同的场合和情况，不存在某一种强干另一种的问题，提出混凝土的抗渗研究该更多地关注混凝土在服役环境中由于荷载、裂纹扩展等导致的抗渗性能劣化的问题，在荷载作用对混凝土抗渗性能的影响问题上，目前不同研究人员的研究结论之所以相差悬殊，试验条件不同是一个主要原因。     

实验室和现场条件下土工织物差异的研究比较

就实验室条件和现场条件下土工织物差异的研究进行了探讨,从一般逻辑性和实验室的研究意见两方面进行了研究,以让设计者预知实验测试数据与实际使用数据的差异,从而对设计参数做更好的判断。     

Estimation of chloride permeability of concretes by empirical modeling: Considering effects of cement type,curing condition and age

In this study, effects of cement type, curing condition, and testing age on the chloride permeability of concrete were investigated experimentally. Chloride permeability of concrete was determined through rapid chloride permeability test (RCPT). The research variables included cement type (i.e. plain and four different blended cements), water–cement ratio (0.65 and 0.45), curing condition (uncontrolled, controlled, and wet curing), and testing age (28, 90, and 180 days). Furthermore, based on the experimental results, a neural network (NN) model-based explicit formulation was proposed to predict the chloride permeability of concrete in terms of the water–cement ratio, aggregate–cement ratio, superplasticizer–cement ratio, cement type, curing condition, and testing age. Finally, proposed NN based explicit formulation was verified by using the data gathered from the literature. The test results indicated that the selected experimental parameters had pronounced effects on the chloride permeability of concretes. Besides, it was found that the empirical model developed by using NN seemed to have a high prediction capability of the chloride permeability of concretes.     

混凝土中氯离子迁移的影响因素研究

从混凝土暴露时间、胶凝材料吸附作用、环境温度、应力和裂缝状态等方面考察了它们对混凝土中氯离子迁移的影响、结果表明，混凝土的氯离子表观扩散系数随暴露时间的推移而衰减，且掺有掺合料的混凝土其衰减程度要大于纯水泥混凝土；矿物掺合料对氯离子的吸附结合能力要比水泥强，胶凝材料对氯离子的吸附结合能力与环境中的氯离子浓度有关；环境温度越高，混凝土中氯离子的迁移速率越大．混凝土所处的应力状态将在多方面影响氯离子在混凝土中的迁移，混凝土中裂缝的存在将促进氯离子在混凝土中的迁移．