初始损伤混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能EI北大核心CSCD

通过外观形貌、抗压强度损失率、硫酸根离子含量的变化,系统研究了干湿循环与硫酸盐耦合作用下初始损伤混凝土的劣化规律,建立了混凝土累积损伤模型;同时,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线计算机断层扫描仪(X-CT)揭示了混凝土的劣化机理.结果表明:随着初始损伤度的增大,试件破坏等级明显加剧;当干湿循环270次时,初始损伤程度为0%、10%和20%的混凝土抗压强度损失率分别达到34.6%、48.6%、67.5%,其表观硫酸根离子含量分别为1.87%、2.63%和3.83%;混凝土损伤速率随着干湿循环次数的增加而增大,且初始损伤混凝土的损伤速率增长幅度明显大于完整混凝土;干湿循环与硫酸盐耦合作用下混凝土的劣化表现为物理侵蚀和化学侵蚀,其中物理侵蚀为硫酸钠晶体的结晶析出,化学侵蚀为在孔隙及微裂缝中生成腐蚀产物而产生的膨胀破坏.     

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。     

不同掺合料对盐碱腐蚀条件下干湿循环后混凝土性能的影响

通过制备5组不同掺合料的混凝土配合比,研究混凝土腐蚀后的外观变化、质量损失率、相对动弹性模量、抗侵蚀系数,并采用扫描电镜(SEM)和能谱化学元素组成分析(EDX)研究了混凝土腐蚀后的微观结构变化。结果表明:掺有粉煤灰和矿渣的混凝土抗干湿循环能力比基准混凝土差,干湿循环60次后其相对动弹性模量降到了60%以下,干湿循环100次后,抗侵蚀系数从1.0降到了0.76;而掺有粉煤灰、硅灰和膨胀剂的混凝土循环120次后,其相对动弹性模量仍然在90%以上,干湿循环120次后,抗侵蚀系数也在0.95以上。微观结构变化表明:在粉煤灰和硅灰基础上加入膨胀剂,填补了混凝土的孔隙,是提高混凝土抗干湿循环能力的主要原因;氯离子的存在,减少了氯酸三钙(C_3A)被硫酸盐化学侵蚀而生成膨胀性物质钙矾石的机会,从而减轻了硫酸盐造成的结晶膨胀破坏作用。     

干湿循环作用下植生混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究

通过制备优选的高强植生混凝土,研究了在3种硫酸盐浓度下抗硫酸盐干湿循环侵蚀性能。结果表明:硫酸盐对植生混凝土侵蚀破坏从混凝土局部角落脱落开始,损伤逐渐从对角向四周扩展。干湿循环次数增加,相对质量损失先降低后增加,强度耐腐系数先增加后降低。随着硫酸盐浓度的增加,植生混凝土强度耐腐系数和相对质量损失逐渐增加,分析了植生混凝土受硫酸盐干湿循环侵蚀损伤机理。拟合分析了植生混凝土强度耐腐系数与相对质量损失之间的关系方程。     

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。     

开裂后延性材料与钢纤维混凝土抗氯离子侵蚀对比

通过施加弯曲荷载预先在混凝土梁中产生宽度不等的裂缝或不同的拉应变损伤,然后以3%(质量分数)NaCl溶液连续浸泡或干湿循环方法对混凝土梁进行氯离子侵蚀.测定混凝土裂缝处氯离子含量,研究比较钢纤维混凝土和高延性低收缩材料(LSECC)中裂缝对氯离子侵蚀性能的影响.结果表明:混凝土中裂缝对氯离子渗透影响显著,裂缝大大加快了氯离子的侵蚀.钢纤维混凝土裂缝处氯离子含量(质量分数)最高可达相同浸泡龄期无裂缝处的3～4倍.连续浸泡30d时,钢纤维混凝土裂缝处氯离子含量随裂缝宽度的增大而增加,连续浸泡60d时氯离子含量基本达到饱和.干湿循环条件下,钢纤维混凝土所受的氯离子侵蚀更为严重,经10次干湿循环后其裂缝处氯离子含量可达连续浸泡后的3倍左右.在连续浸泡和干湿循环环境中,LSECC抗氯离子侵蚀性能均优于钢纤维混凝土,尤其在干湿循环环境中,LSECC抗氯离子侵蚀能力更为突出.     

干湿循环条件下混凝土硫酸盐侵蚀试验研究

针对干湿交替环境下混凝土工程的耐久性研究,考察了混凝土干湿循环对混凝土腐蚀的影响,结合工程环境,采用对比试验的方法,研究了干湿循环和硫酸盐侵蚀对混凝土损伤的影响,分析了双因素作用下混凝土的损伤机理,对实际工程有一定的参考价值。     

混凝土盐结晶破坏的研究

以混凝土剥落量、膨胀率和强度损失率为评价指标,研究了干湿循环条件下Na2SO4和NaCl盐结晶对混凝土的破坏,并与在Na2SO4和NaCl盐溶液中浸泡的混凝土的化学侵蚀破坏结果进行对比.研究表明,混凝土在干湿循环条件下发生的盐结晶破坏明显比化学侵蚀破坏严重;盐结晶产生的混凝土膨胀和剥蚀破坏随着盐浓度和干湿循环次数的增加明显增大,且超过一定干湿循环次数后,混凝土经干燥后非但不收缩,反而继续膨胀;盐晶体刚开始主要起密实与增强作用,只有当盐晶体量超过一定值后,才会引起混凝土发生膨胀和破坏;引气可以显著降低和延缓混凝土的盐结晶破坏.     

硫酸盐侵蚀作用下混凝土动弹性模量的退化

试验研究了混凝土在硫酸盐侵蚀与不同环境因素(干湿交替、冻融循环)耦合作用下混凝土动弹性模量的退化规律,进一步解释了硫酸盐侵蚀-干湿循环和硫酸盐侵蚀-冻融循环2种工况下混凝土的破坏机理。结果表明,混凝土在双因素作用下的损伤程度远远大于单一因素作用,且硫酸盐-干湿循环作用对混凝土动弹性模量的影响是硫酸盐-冻融循环作用的1.4倍。另外,低水胶比以及加入适量引气剂能在一定程度上提高混凝土抗硫酸盐侵蚀的能力。     

干湿循环下桥梁混凝土抗氯离子侵蚀试验分析

为探究在干湿循环状态下混凝土抗氯离子侵蚀性能以及混凝土内部损伤规律。研究了不同氯离子浓度下,随着干湿循环次数的增加,对混凝土动弹性模量、损伤层厚度以及立方体抗压强度的影响。研究表明:在干湿循环30 d之前,混凝土抗压强度略有提高,其后强度大幅下降,并且氯离子浓度越高,强度下降速度越快;干湿循环进行到90 d时,处于8%NaCl溶液下的混凝土强度下降到52%;随着氯离子浓度的增加,混凝土动弹性模量逐渐下降,损伤层厚度逐渐增加。针对处于海洋环境下和西部盐渍地区的混凝土,可采取适当添加外掺料或者在混凝土表层涂抹防腐材料,以提高混凝土的抗氯离子侵蚀能力。     

混凝土硫酸盐侵蚀双因素影响及干湿循环与连续浸泡差异分析

从物理侵蚀和化学侵蚀两方面论述硫酸盐侵蚀的破坏机理,综述了混凝土受硫酸盐侵蚀时,其自身特性及工作环境对侵蚀破坏的影响,结合物理侵蚀以及化学侵蚀作用机理,对干湿循环与连续浸泡方法的试验结果进行可能性的分析,并对混凝土硫酸盐侵蚀研究中存在的问题进行了总结。     

混凝土电通量与抗蚀系数及抗盐结晶侵蚀系数的相关性分析

通过对多元矿物掺合料、引气剂及聚丙烯纤维复掺混凝土的耐久性试验研究,分析“控制pH值流动循环溶液侵蚀”和“不控制pH值静止溶液侵蚀”两种侵蚀方法下混凝土的抗硫酸盐侵蚀及抗于湿循环性能.试验结果表明多元矿物掺合料复掺对混凝土抗硫酸盐侵蚀及抗干湿循环性能有良好的改善效果;在某一范围内,混凝土抗硫酸盐侵蚀及抗干湿循环性能随引...     

再生微粉混凝土抗冻性及抗硫酸盐侵蚀性能研究

以28 d活性指数为85%的再生微粉按胶凝材料10%、20%、30%加入混凝土中,进行了再生微粉混凝土冻融循环试验及抗硫酸盐侵蚀性能研究。试验结果表明,再生微粉掺量低于20%时,掺量越高,混凝土的抗冻性能越好;通过SEM结果发现,混凝土冻融损坏是因水分子受冻膨胀导致钙矾石结晶裂缝和骨料与晶体间裂缝;再生微粉掺量越高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能越低,且随着侵蚀时间的增加,该效果更加显著;EDS结果表明,干湿循环破坏的混凝土内部S元素急剧增加,形成的碳硫硅钙石膨胀导致混凝土内部产生结构裂缝是混凝土损伤的主要原因。     

湿态混凝土抗压强度与本构关系的细观力学分析

采用细观断裂力学的方法研究湿态混凝土在外部荷载的作用下，裂纹及孔隙中水压力的大小和影响因素及其对混凝土受力性能的影响。根据湿态混凝土中裂纹的扩展规律，采用分枝型裂纹来研究湿态混凝土的抗压强度，利用能量等价原理来探讨湿态混凝土的本构关系和损伤特征。研究结果表明：（1）分枝型裂纹模型可较好地反映混凝土的体积变形和强度特征；（2）混凝土中的孔隙水压力减小阻碍混凝土开裂的摩阻力，因而加速混凝土的损伤和微裂纹的扩展；（3）与干燥态的混凝土相比，湿态混凝土的抗压强度降低，峰值应变减小，在同一应力水平下湿态混凝土的侧向变形增大。     

Factors affecting the down-slope erosion of bentonite in a GCL

Leaving a composite liner exposed for an extended period can sometimes lead to down-slope bentonite erosion from geosynthetic clay liners (GCLs). This laboratory study examines a number of factors that can affect the erosion of bentonite particles with an imposed flow of water for one particular geotextile-encased, needle-punched GCL. The factors examined include the effect of an initial wet/dry cycle, water chemistry, flow rate, slope, prior cation exchange, and the effect of no-drying phase in the test cycle. No erosion was observed unless the GCL had been hydrated and dried to create a wet/dry cycle. The most critical factor was found to be the water chemistry. No erosion was observed with tap water (39 ppm calcium) with up to 360 cycles and a flow of 3 L/hour. Tests simulating the evaporation and condensation of water below an exposed composite liner by imposing deionized water on the GCL surface developed erosion holes within 5–6 cycles.     

海水环境下混凝土耐久性研究

采用岩相分析、X射线衍射分析、化学分析和扫描电镜/能谱分析等方法,对珠江三角沿海地区某30年跨海大桥桥墩混凝土开裂的原因及其耐久性问题进行研究。研究结果表明,该海工混凝土含有碱活性细集料,在海水环境下发生了碱-集料反应;海水的镁盐也侵蚀了混凝土,在粗裂缝的表面生成了大量的氢氧化镁沉淀;碱-集料反应与海水镁盐侵蚀等复合作用导致混凝土开裂。这是我国首例海水环境下混凝土因细集料发生碱-集料反应,并受镁盐侵蚀而造成复合破坏的报道。海工混凝土需综合考虑海水环境的影响,在选用集料时,应检测其碱活性,避免使用具有碱活性的集料。具有碱活性的细集料对混凝土耐久性的影响需引起重视。     

昌吉- 古泉±1100kV 特高压直流输电线路甘肃段基础混凝土耐久性试验研究

为研究多种因素作用下输电线路基础混凝土的耐久性变化规律,通过电通量法、快速冻融法和硫酸盐干湿循环腐蚀,测试了不同混凝土的抗氯离子渗透性、抗冻性和抗硫酸盐腐蚀性。试验结果表明:水胶比越大的混凝土,其抗氯离子渗透性越差,随着龄期的增长,混凝土抗氯离子渗透性有一定的提高,且提高幅度与粉煤灰掺量正相关;C30混凝土在冻融循环过程中,发生酥松破坏,抗冻等级仅能达到F150,其余混凝土抗冻等级能达到F200,且破坏程度随着混凝土强度的提高而降低;在硫酸盐干湿循环作用下,不同强度等级的混凝土的抗压强度都遵循着先提高后降低的趋势。但强度转变所对应的干湿循环次数不同,强度等级越高的混凝土出现的越晚。     

玄武岩机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能

为了研究玄武岩机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,采用了河砂（HS）、河砂+机制砂（HS+JZ）、机制砂（JZ）三个配比,设定了7.5%（质量分数）MgSO₄和15%（质量分数）MgSO₄两种溶液环境下进行干湿循环试验,通过测试质量损失率、超声波声速、相对动弹性模量和抗压强度比,结合内部裂缝与内部微观结构进行了分析。结果表明:18次干湿循环后在7.5%MgSO₄和15%MgSO₄两种溶液中3种混凝土的质量损失率分别增长到6.6%,5.5%,4.5%和8.9%,7.6%,6.5%;超声波声速值分别下降到3.600,3.684,3.800 km·s^-1和3.238,3.368,3.444 km·s^-1;相对动弹性模量分别降到64%,68%,76%和55%,57%,67%;抗压强度比分别降到0.84,0.83,0.88和0.72,0.75,0.78;河砂混凝土最终的侵蚀产物主要以白色纤维状结晶体钙矾石为主,玄武岩机制砂混凝土的侵蚀产物主要以白色石膏为主;玄武岩机制砂含少量石粉和自身的耐侵蚀性可有效提高混凝土抗硫酸盐侵蚀的能力。     

干湿循环下铁尾矿砂再生混凝土耐久性研究

试验主要研究了不同掺量铁尾矿砂对再生骨料混凝土在硫酸盐干湿循环作用下质量损失率、抗压耐腐蚀系数、超声声速等性能变化的影响。研究结果表明:基于再生粗骨料替代率为30%的情况下,当掺量30%铁尾矿砂等量替代细骨料时,在硫酸盐干湿循环50次时可以使再生骨料混凝土质量损失大大减少,抗压耐腐蚀系数达到最大。当掺量10%铁尾矿砂等量替代细骨料时,其超声声速值高于其他掺量铁尾矿再生混凝土的超声声速值。