非饱和混凝土氯离子传输模型及特性分析

根据氯离子在混凝土中的传输机制,考虑干湿交替过程中水分传输的差异,推导得出氯离子在非饱和混凝土中传输的对流-扩散控制方程。试验结果与模型计算结果吻合良好。计算结果表明：自由氯离子浓度随着干湿循环次数的增加而增加,对流区深度、表面氯离子浓度和峰值氯离子浓度随着干湿循环次数的增加而增加并逐渐趋于稳定,根据计算结果回归得出各指标随干湿循环次数的变化方程。     

地铁混凝土管片裂缝修补后抗侵蚀性能研究

通过模拟地铁隧道管片裂缝,研究了采用四种修补材料修复C50地铁混凝土管片裂缝后的抗侵蚀性能,研究结果表明:丙烯酸酯共聚乳液(ACE)修复后混凝土抗Cl-渗透性有所减小,其余三种修补材料修补后混凝土抗Cl-渗透性均有所提高,其中聚氨酯(LW)修补后提高幅度最大;四种修补材料修补后的混凝土抗硫酸盐侵蚀能力均有不同程度的减小,采用环氧树脂(ER)修补后混凝土抗压和抗折强度降幅最大,聚氨酯(LW)修补后抗折强度降幅最小,丙烯酸酯共聚乳液(ACE)修补后抗压强度降幅最小.     

小型盾构极小曲率隧道管片结构优化设计

通过对小型盾构混凝土管片的手孔、配筋布置的优化设计,提高混凝土管片的质量与整体结构强度,确保在极小曲率隧道转弯时避免了破损,提高了隧道的防水性能与外观质量,为此类工程盾构隧道管片设计施工提供参考。     

隧道工程盾构管片裂损产生的原因及后果

盾构管片裂损问题包括管片衬砌表面裂缝、破裂、钢筋锈蚀、混凝土掉落、漏水等,其中宽度大于0.2mm的宏观裂缝对管片造成损坏的影响最大。这种裂损包括纵向裂缝、拱顶脱落和边角部裂缝,产生于施工前后或使用过程中,而每个阶段形成裂损的原因各不相同。空气或者含有腐蚀性化合物的地下水通过裂损部位渗入管片内部,导致钢筋锈蚀而膨胀,使得裂损范围扩大,更多空气和地下水会从裂损部位渗入从而引起混凝土大面积开裂、剥落,从而影响结构的耐久性。     

盾构管片专用胶的研制及应用

以端羧基液体丁腈橡胶、环氧树脂、增稠剂、着色剂等为主要材料,研制了一种盾构管片专用的改性环氧树脂胶粘剂。通过将三元乙丙橡胶密封条和丁腈软木衬垫粘接在盾构管片上,有效地解决了盾构管片的渗水和安装问题。实验结果表明,制备的胶粘剂拉伸强度和剥离强度均满足设计要求,具有强度高、耐水性和耐老化性强等优点。     

非饱和混凝土氯离子传输模型及参数分析

实体工程中大多数混凝土结构由于干湿交替作用处于非饱和状态,研究非饱和混凝土中的氯盐侵蚀对混凝土耐久性具有重要的意义.根据氯离子在混凝土中的传输机制,考虑干湿交替过程中水分传输的差异,推导得出氯离子在非饱和混凝土中传输的对流-扩散控制方程.采用精度高的Crank-Nicolson格式对水分扩散方程、氯离子对流-扩散方程进行差分,并用MATLAB软件编程进行数值求解.试验结果与模型计算结果吻合良好,通过参数敏感性分析结果可知,氯离子浓度随着混凝土表层孔隙饱和度和干湿比的增加而减小,当混凝土初始饱和度为0.3时氯离子浓度最高.     

钢筋表面氯离子浓度预测实用模型及数值研究

钢筋表面氯离子是诱发钢筋锈蚀的主要原因之一,因此,预测钢筋表面氯离子浓度对钢筋混凝土结构的耐久性预测具有十分重要的意义.根据氯离子扩散理论和混凝土随机骨料模型建立氯离子在混凝土中扩散理论模型,通过对氯离子侵蚀混凝土扩散理论模型的Monte-Carlo数值模拟的结果回归分析,建立了钢筋表面氯离子浓度预测高斯函数实用模型.分析了实用模型中三个参数的物理含义,同时建立了实用模型中参数与侵蚀时间、骨料率之间的函数关系.实用模型为实际工程的氯离子浓度预测提供了极大的便利.     

地铁隧道联络通道机械法施工对主隧道受力影响分析

为了研究主隧道结构在机械法联络通道施工时的内力变形规律,基于某市域铁路工程4号联络通道,采用Midas FEA有限元分析软件,建立机械法联络通道施工三维有限元模型.数值模拟结果表明,机械法联络通道施工过程中危险工况为顶进始发工况及拆撑工况.主隧道管片变形内力对机械法联络通道施工有些许不利作用响应表现.施工对管片影响范围...     

干湿交替对混凝土中氯离子分布影响的多相耦合数值分析

钢筋混凝土结构的耐久性会因为氯盐侵蚀而受到严重影响.为研究环境湿度对混凝土中氯离子分布的影响,建立了多相耦合的氯离子侵蚀模型,利用数值模拟方法探讨了氯离子侵蚀过程随环境湿度变化的规律.结果表明,环境湿度的改变不仅使混凝土中含水率产生变化,而且对混凝土中氯离子的分布产生显著影响,尤其是会引起孔隙中盐分结晶,这是混凝土性能...     

隧道盾构施工管片橡胶密封垫的材料和结构及产品性能特性

主要针对多孔橡胶密封垫的结构设计、产品的压缩负荷一变形特性、产品的耐水压性能和材料的使用寿命等有关问题进行讨论和分析，从而为该产品的应用提供必要的技术基础。     

疲劳荷载与氯盐耦合作用下氯离子在砂浆中的传输模型

从实验和理论角度系统研究了在动态荷载作用下,氯离子在砂浆中的传输性能.通过疲劳荷载与氯离子传输的同步实验,并采用已有损伤传输模型对实验数据进行分析.结果表明:已有的含损伤的传输模型中损伤为“静态”而非“动态”,已不再适用目前的实验工况;给出了适合于研究疲劳与氯离子传输同步进行的传输模型,此模型的预测结果与实验结果吻合很好.     

基于房室模型的氯离子在混凝土中的分布规律

为研究干湿循环作用下氯离子在混凝土中的分布规律,本文引入医用生物数学中的房室模型。该模型能动态地计算不同时间氯离子分别在混凝土对流区和扩散区的浓度。结合实际试验40 d、80 d、120 d和160 d的数据,用最小二乘法计算出该模型中相关系数的最小二乘解,进而可以得到该模型的解。模型解的形式并不复杂,便于在实际工程中推广应用。本文提供的模型为沿海工程海水干湿交替区域氯离子监测和耐久性设计提供参考。     

基于混凝土裂缝特征的氯离子传输性质研究进展

介绍了混凝土裂缝的诱导试验方法和已开裂混凝土中氯离子传输的试验方法、表征手段及传输性质的影响因素。对比分析了机械力学破损法和非机械力学无损法的差异,阐述了裂缝宽度、裂缝深度、水胶比、水泥与矿物掺合料及其外加剂的含量、保护层厚度、环境氯离子溶液浓度及暴露周期、荷载作用对已开裂混凝土中氯离子传输性质的影响,并对氯离子的传输机理与性质的研究进行了展望。对于混凝土裂缝诱导试验方法,非机械力学无损法适合于定量研究不同裂缝特征对混凝土传输性质的影响,但需建立人造裂缝与实际工程裂缝在混凝土传输性质上的相关性。小于100μm的裂缝宽度对混凝土中氯离子传输速率的影响显著;当裂缝宽度大于100μm时,混凝土中氯离子的传输速率变化较小。此外,较高的裂缝深度与水灰比均对混凝土中氯离子传输速率的增加有明显促进作用,但是增加水泥用量与掺加适量矿物掺合料,可减缓已开裂混凝土中氯离子的传输速率。     

氯盐环境下粉煤灰及矿粉对砂浆性能的影响

主要研究了氯盐环境中掺粉煤灰和矿粉的砂浆性能.通过测试在氯化钠和氯化钙溶液浸泡之后的水泥砂浆的自由氯离子浓度和总氯离子浓度,研究了矿物掺合料对氯离子结合能力的影响,结论表明随着矿物掺合料掺量的增加,砂浆的氯离子结合能力也会提高.基于RCM法检测了砂浆的氯离子扩散系数,结果表明粉煤灰和矿粉均可以提高混凝土的抗氯离子渗透性,并且矿粉对抗氯离子渗透性的改善作用更显著.基于氯盐结晶、氢氧化钙溶出、Friedel's盐角度,分析砂浆孔隙率变化的原因,结论表明氯盐会导致砂浆孔隙率增加,而矿物掺合料则可以减小由氯盐引起的孔隙率增加的作用.     

干湿循环作用下混凝土裂缝区域氯离子的传输状态

研究了干湿循环作用下混凝土裂缝区域的氯离子浓度分布和裂缝影响区域.制备了不同宽度横向裂缝的混凝土试件,采用干湿循环加速氯离子对混凝土的侵蚀,定期检测不同侵蚀周期试件破型后裂缝侧面以及试件上表面至钢筋方向的氯离子浓度.试验结果表明:氯离子浓度随着传输深度增加而降低,在20 mm处基本稳定.随着干湿循环的进行,在20个干湿循环周期后,裂缝宽度为0.1~0.5 mm的试件,裂缝侧面30 mm处氯离子浓度都大于0.1%,钢筋在裂缝左右30 mm范围内有锈蚀的危险.并且由于二维传输的互相影响,裂缝宽度越大,相同传输深度氯离子浓度也越高.     

固体废弃物作集料对混凝土氯离子传输性质的影响

采用再生集料、钢渣作集料,研究了集料种类及体积掺量对不同胶凝材料组成配制混凝土氯离子传输行为的影响。研究发现,随集料体积掺量的增加,不同胶凝材料组成配制普通集料混凝土和钢渣集料混凝土的氯离子迁移系数先减小后增大,在集料体积掺量为45%时达到最小值;再生集料混凝土的氯离子迁移系数逐渐增大。但钢渣集料替代普通集料并未对混凝土抗氯离子渗透性能产生明显影响。在不同胶凝体系中,掺合料的掺入显著降低了混凝土的氯离子迁移系数,其中矿粉的效果优于粉煤灰。