钢筋保护层对混凝土结构耐久性的影响

分析了混凝土保护层之于混凝土结构中钢筋的物理和化学作用,探讨了在氯离子侵蚀、中性化、冻融循环等条件下,适当增大混凝土保护层厚度和控制保护层混凝土质量(密实度和碱度)与钢筋初锈时间、锈蚀速率、保护层开裂时间之间的关系,提出了旨在解决当前混凝土结构设计和施工中存在的有关混凝土保护层方面主要问题的建议。     

再生混凝土耐久性与界面结构性质研究

与天然集料相比,再生混凝土集料与浆体结构更为复杂,界面数量更多,因而再生集料混凝土较天然集料混凝土而言,具有更为突出的抗冻融性、干缩率、抗渗透性、抗碳化性、抗盐酸侵蚀性和耐磨性等耐久度问题。从已经比较成熟的普通混凝土界面形成机理、结构特征着手,通过了解再生混凝土界面的复杂性,从而探求其作用机理及改善措施。降低水灰比、掺加活性掺合料、选择合适集料、改善搅拌工艺等是改善界面黏结性能的有效手段。     

结构耐久性设计的混凝土保护层厚度

目前世界各国钢筋混凝土设计规范中的耐久性设计均通过一系列条文实现 ,无法确定目标使用年限 ,而且也无法表示不同措施对结构耐久性的影响程度是这种方法的主要缺陷。要改进这些缺陷 ,需在设计阶段明确结构使用寿命的要求 ,为此必须对结构构件抗力及适用性的衰减过程、极限状态、可靠性指标有一个明确的认识。在总结碳化钢筋腐蚀耐久性研究成果的基础上 ,提出了针对碳化钢筋腐蚀条件下钢筋混凝土构件中混凝土保护层厚度的要求     

浅谈钢筋保护层厚度对混凝土耐久性的影响及控制措施

钢筋保护层的定义为混凝土构件中起到保护钢筋避免钢筋直接裸露的那一部分混凝土,既从混凝土表面到最外层钢筋公称直径外边缘之间的最小距离。对后张法预应力筋,为套管或孔道外边缘到混凝土表面的距离。保护层最小厚度的规定是为了使混凝土结构构件满足的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。下面讲述了保护层的在对混凝土耐久性的影响,及防治措施。     

结构承载力设计与耐久性设计的混凝土保护层厚度

混凝土保护层厚度的取值对桥梁结构的承载力及耐久性设计均有影响。在承载力设计时，为获得较大的内力臂，希望混凝土保护层厚度取的稍小；而在耐久性设计时，为保护钢筋免遭锈蚀及保证钢筋和混凝土间必要的粘结锚固性能，希望混凝土保护层厚度取的稍大。因此在进行结构承载力与耐久性设计时，选择合理的保护层厚度十分重要。     

混凝土三维细观分析中界面过渡区的网格划分方法

界面过渡区(ITZ)网格划分是混凝土三维细观分析研究中的关键问题。通常只考虑砂浆和骨料两相结构;少数研究用格构模型或背景网格法确定ITZ单元,所得的ITZ单元尺寸与实际不符。提出一种基于已有的砂浆和骨料两相网格生成约50μm厚的五面体ITZ单元的方法,使得建立的混凝土三相细观结构更接近实际。所得的三维细观结构为模拟混凝土的力学性能打下了基础。     

浅谈混凝土保护层对结构耐久性的影响

阐述了截面有效高度对结构承载力的影响情况,介绍了混凝土保护层对钢筋锈蚀的原理,并对其锈蚀原因进行了分析,同时提出了提高混凝土保护层作用的措施,以使混凝土的结构耐久性得到保证。     

再生混凝土耐久性与界面结构性质研究

混凝土的主要薄弱环节为相对均质的骨料与水泥浆体之间的界面过渡区。与天然骨料相比,再生混凝土骨料—浆体结构更为复杂,界面数量更多,因而再生骨料混凝土较天然骨料混凝土的而言,具有更为突出的抗冻融性、干缩率,抗渗透性,抗碳化性,抗盐酸侵蚀性和耐磨性等耐久度问题。本文从己经比较成熟的普通混凝土界面形成机理、结构特征着手,通过了解再生混凝土界面的复杂性,从而探求其作用机理及改善措施。在文章最后介绍了降低水灰比、掺加活性掺合料、选择合适骨料、改善搅拌工艺等改善界面黏结性能的有效手段。     

轻集料混凝土界面过渡区特点及改善措施的讨论

总结了轻集料混凝土的国内外研究进展,并讨论了轻集料混凝土中界面过渡区的形成机理、特征、性能、结构特点和改善措施,通过SEM观察对比了普通高强混凝土以及轻集料高强混凝土、掺入矿物混合料的轻集料混凝土的微观结构。     

混凝土界面过渡区弹性模量分布的数值模拟

混凝土界面过渡区是混凝土中的薄弱环节,其力学性能直接影响混凝土的强度。但因混凝土界面过渡区的尺寸太小,难以直接通过试验测量其力学性能。在处理界面微观结构照片得到孔隙率分布的基础上,通过ABAQUS软件对不同孔隙率的界面过渡区模型进行单向压缩数值模拟,得出混凝土界面过渡区孔隙率与弹性模量之间的定量对应关系,从而得到界面过渡区弹性模量的分布曲线。结果表明,混凝土界面过渡区的弹性模量不是均匀分布,其变化曲线可以用二次函数表征,越靠近砂浆的地方界面的弹性模量越接近砂浆的弹性模量,且变化率较大。     

干燥大温差条件下混凝土界面过渡区的研究

采用显微硬度仪和扫描电镜,对比研究了干燥大温差气候条件和标准养护条件下混凝土界面过渡区的结构和形态.研究表明:干燥大温差环境使混凝土界面过渡区的宽度增加,显微硬度降低,过渡区水化产物结构疏松,孔隙率高,与骨料的粘结减弱,有明显的微裂缝产生.界面过渡区的劣化是造成混凝土宏观,性能下降的内在原因之一.因此,又分析了界面过渡区劣化的原因.     

氧化石墨烯对再生混凝土界面过渡区的影响

利用纳米压痕仪和扫描电镜等设备研究了氧化石墨烯再生混凝土界面过渡区的微观力学性能和微观结构特征。结果表明:加入氧化石墨烯再生混凝土新砂浆和骨料（XJ-G）界面过渡区弹性模量平均增加18.54％,通过纳米压痕理论计算的高密度水化硅酸钙（HD C-S-H）相体积平均增加17.8％,孔隙体积平均降低9.1％;加入氧化石墨烯再生混凝土新旧砂浆 （XJ-JJ）界面过渡区弹性模量平均增加16.25％,HD C-S-H相体积平均增加16.25％,孔隙体积平均降低6.4％;利用扫描电镜观测了加入氧化石墨烯再生混凝土微观结构,其晶体呈片状,晶体排布更趋于无序化,削弱了氢氧化钙（CH）晶体的取向性,微观结构更加密实;根据弹性模量变化定义了界面过渡区的宽度,氧化石墨烯能使XJ-G界面过渡区宽度减少25％,XJ-JJ界面过渡区宽度减少37.5％;氧化石墨烯使界面过渡区弹性模量分布更加稳定,其弹性模量均值基本趋于一致;由再生混凝土微观力学性能与宏观力学性能的联系,得到氧化石墨烯可以增强和改善再生混凝土新旧界面过渡区的力学性能和微观结构,进而提高和改善再生混凝土的宏观力学性能。     

界面强度对混凝土拉伸断裂影响的数值模拟

采用数字图像的处理手段表征混凝土的三相(基质、骨料、界面过渡区)细观结构,获取混凝土界面过渡区的形状与分布,并引入到原有材料破坏过程分析(MFPA~(2D))系统中,建立了能反映混凝土真实细观结构的数值模型,并应用该模型模拟了界面强度对混凝土拉伸断裂过程的影响.研究表明,当界面过渡区强度较低时,混凝土的断裂过程表现为界面过渡区中萌生的局部裂纹相互作用、桥接贯通的过程;界面强度与抗拉强度之间存在非线性关系,界面强度的提高增大了混凝土的延性,导致单轴拉伸荷载作用下混凝土试件的宏观断裂模式由单一贯通裂纹向多条非贯通裂纹过渡;模拟结果与试验结果比较吻合.     

再生骨料混凝土毛细管负压和界面过渡区研究

研究了再生骨料对混凝土毛细管负压力和界面过渡区（ITZ）性能的影响,分析了不同再生骨料对混凝土早期开裂风险和界面微观形貌的影响.结果表明：天然石子混凝土（NSC）和再生砂浆骨料混凝土（RMC）的毛细管负压力曲线相似,骨料在水泥水化过程中无明显吸释水;与干燥再生砖块骨料混凝土（D-RBC）相比,饱水再生砖块骨料混凝土（S-RBC）的毛细管负压增大,毛细管负压力变化平缓,水泥水化充分,开裂时间推迟;D-RBC的ITZ硬度和弹性模量比S-RBC略有下降,在实际配制再生砖块骨料混凝土时,可对砖块进行饱水处理,其早期开裂风险最低,且力学性能降低不明显.     

酸雨区混凝土的耐久性分析与防护

基于酸雨区混凝土的侵蚀机理分析,结合宜宾市的混凝土结构工程实际背景,初步从材料选用、结构设计、施工措施、维护管理以及大气环境制控制等方面提出一些针对性的建议。     

等强混凝土界面过渡区的纳米压痕表征

通过背散射电子图像分析结合纳米压痕技术研究了等强混凝土界面过渡区性能.结果表明:矿物掺合料不同程度改善了等强混凝土界面过渡区性能,同时也增加了其非匀质性.双掺偏高岭土和石灰石粉可减小等强混凝土界面过渡区的厚度,明显降低其弹性模量增长幅度,但提高了基体的弹性模量,而粉煤灰仅仅降低了等强混凝土界面过渡区弹性模量的增长幅度.     

某钢筋混凝土挡土墙结构耐久性设计

许多混凝土结构提前失效或早期损坏,一个重要原因就是结构耐久性设计不足,文中结合实例简单介绍应用《混凝土结构耐久性设计规范》进行耐久性设计的具体方法。     

钢筋混凝土耐久性研究待解决的若干问题

文章从材料、构件与结构3个层次分别详细地阐述了当前钢筋混凝土耐久性研究领域待解决的一些问题.主要涉及到碳化、氯离子入侵、碱-集料反应、混凝土的抗渗性和抗冻性、钢筋的锈蚀与混凝土耐久性设计以及评估等领域.     

再生粗集料混凝土界面微观结构的发展规律

分别制作相同配合比的再生粗集料混凝土和普通混凝土试件.在养护龄期为3,7,14,28d时,将再生粗集料混凝土试件切割,取样,然后对其内部不同界面微观结构进行扫描电镜观测;同时对再生粗集料混凝土和普通混凝土试件进行了抗压强度试验,观察了加载后再生粗集料混凝土试件内部裂纹的分布情况.结果表明:随着龄期的增长,再生粗集料混凝土各个界面过渡区都有不同程度的发展;天然粗集料新砂浆界面过渡区发展相对缓慢;再生粗集料中老砂浆新砂浆界面发展较快,老砂浆与新砂浆结合较好;再生粗集料中天然粗集料老砂浆界面为混凝土浇筑前已存在的界面,并且存在着一定数量的微裂缝.再生粗集料混凝土3d抗压强度略高于普通混凝土,7,14,28d抗压强度则与普通混凝土基本相当.荷载作用下,再生粗集料混凝土内部裂纹主要分布在天然粗集料新砂浆界面以及天然粗集料老砂浆界面处.     

石油平台潮差区混凝土的耐久性

基于对石油平台潮差区混凝土品质恶化和钢筋锈蚀二者交互作用的分析,提出以原状粉煤灰代砂来提高混凝土耐久性的方案,并进行了较系统的对比试验,结果表明：配比合理的粉煤灰代砂混凝土在海洋环境下的耐久性优于普通混凝土。