硫酸盐腐蚀后混凝土力学性能研究

采用我构件的试验方法,将长期在硫酸盐介质侵蚀作用下的钢筋混凝土构件从工作现场拆卸下来进行全面的试验研究。结果试验,从理论上分析了腐蚀介质对混凝土的腐蚀作用,研究了受腐蚀混凝土力学性能。     

硫酸盐环境下再生混凝土的损伤演化研究

在干湿交替环境下,再生混凝土的硫酸盐侵蚀不仅会引发其外观上的损伤,而且对再生混凝土材料的耐久性也会产生严重的影响。采用硫酸盐-干湿循环试验,研究了3％、5％、10％Na2SO4溶液下全再生混凝土材料性能的衰减退化规律,以及5％Na2SO4溶液下不同再生粗骨料取代率混凝土材料性能的衰减退化规律。试验结果表明：在5％Na2SO4溶液侵蚀作用下,再生混凝土的线膨胀率△L随再生粗骨料取代率r的增加而增大,相对动弹性模量Er达到最大值Emax（r）时所需的干湿循环次数随r的增大而减少,Er的衰减速率随r的增大而增大;全再生混凝土Er的衰减速率和△L都将随Na2SO4浓度水平的升高而增大;Emax（r）／Er约为1．07。     

硫酸盐腐蚀混凝土构件损伤检测研究

采用化学分析、微观结构观察及超声检测等技术对混凝土腐蚀厚度进行测定,结合连续损伤原理对混凝土均匀腐蚀的损伤度进行了初步定义.提出了以化学分析结果为基准对超声检测混凝土腐蚀厚度结果进行修正的思路,研究了不同腐蚀厚度混凝土的超声检测与化学分析结果之间的关系.结果表明:超声平测法检测腐蚀厚度较小时误差较大(L0＜75 mm时),对声速突变测距L0＞75 mm时检测结果与化学分析结果相近,表明超声平测法可以用来检测不同介质分界面位置;通过对超声波在不同腐蚀厚度混凝土中的传播速率变化,发现超声声速与混凝土腐蚀层厚度有关,表明随着混凝土腐蚀厚度增加其内部结构密实性降低.     

氯盐对灌注桩混凝土硫酸盐腐蚀规律的影响

复杂盐渍环境多种离子侵蚀灌注桩混凝土等现浇混凝土结构的腐蚀规律研究较少.文中对未经标准养护的混凝土试块进行全浸泡侵蚀试验,模拟混凝土灌注桩受硫酸盐及氯盐共同作用的侵蚀过程,探讨氯盐对现浇混凝土硫酸盐腐蚀规律的影响.结果发现,混凝土试块受侵蚀的前7 d,其抗压耐蚀系数均高于1,之后呈现先增大后减小的趋势;侵入混凝土试块中的硫酸根离子随着侵入深度的增加逐渐减小,并且越向深处侵入混凝土内部的硫酸根离子含量衰减速度越快;氯离子的存在抑制了硫酸根离子在混凝土内部的扩散,且加速了硫酸根离子随深度的衰减速度.由于氯离子的先期反应阻碍了石膏型硫酸盐侵蚀发生,从而减少了硫酸盐对于混凝土侵蚀所造成的强度损失,氯盐含量低时效果最明显.     

疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力分析

目前对混凝土腐蚀疲劳问题主要集中在试验研究,难以揭示其变形和破坏的物理机制。针对这一问题,根据扩散理论及损伤力学理论建立了疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力的数值求解方法。主要推导出受疲劳荷载作用的混凝土扩散系数公式,建立了硫酸盐腐蚀与疲劳荷载耦合关系,分析不同外界环境条件对疲劳荷载与硫酸盐耦合作用下水泥混凝土内部应力的影响,为疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土构件损伤演化与寿命预测奠定基础。     

荷载作用下道路混凝土硫酸盐腐蚀特性研究

利用应力腐蚀与腐蚀疲劳加载装置,在不同的腐蚀环境和加载方法条件下,对道路混凝土进行硫酸盐静态腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀研究。通过物理性能及SEM测试研究破坏过程中道路混凝土的抗弯拉强度、传播声时及微观结构。研究结果表明:道路混凝土的硫酸盐侵蚀过程是一个长期而缓慢的变化过程,但荷载的作用加速了道路混凝土的劣化,按其破坏作用大小为:疲劳腐蚀应力腐蚀硫酸盐静态腐蚀;硫酸盐种类对荷载-硫酸盐腐蚀作用下道路混凝土性能有明显的影响,硫酸钠腐蚀损伤大于硫酸镁。     

温度和氯盐对混凝土硫酸盐化学腐蚀的影响

为揭示混凝土在不同硫酸盐腐蚀环境下的损伤过程及腐蚀机理,进行了硫酸盐浸泡实验,研究了在复合溶液浸泡作用下混凝土的抗压强度演变、腐蚀产物类型及硫酸根离子反应能力.结果表明:混凝土在硫酸钠溶液中抗压强度先增加后降低,且主要腐蚀产物是钙矾石和石膏.在复合溶液腐蚀环境下,腐蚀产物以钙矾石为主,且混凝土亚微观缺陷减少6.46%.当提高腐蚀溶液温度至50℃时,混凝土的抗压强度演变速度加快,硫酸根离子反应能力提高20%,腐蚀产物以石膏为主.     

冻融循环作用下混凝土的硫酸盐应力腐蚀特性

在质量分数为5.0%的MgSO4溶液条件下,采用快冻法和常温腐蚀方法研究了高强混凝土（High Strength Concrete,HSC）、大掺量矿物掺合料混凝土（High-Volume Mineral AdmixtureConcrete,HVMAC）和综合运用引气剂、高效减水剂、混杂纤维和膨胀剂技术的高耐久性混凝土（High Durable Concrete,HDC）的应力腐蚀行为。结果表明：无论是常温条件还是冻融循环条件,混凝土在应力腐蚀作用下的相对动弹性模量要经历强化和劣化2个发展阶段,强化和劣化阶段的时间长度与实验温度条件密切相关。冻融循环作用显著加速了混凝土的硫酸盐应力腐蚀破坏进程,HSC在冻融循环作用下应力腐蚀的强化段和劣化段的时间长度比常温条件的相应时间长度分别压缩了96%和88%以上,HVMAC的劣化段时间长度则压缩了98%,而HDC压缩了71%。在冻融循环作用下,HDC发生应力腐蚀破坏的冻融循环次数分别比HSC和HVMAC延长了1.5倍和13倍,因此,在中国寒冷地区,HDC表现出更强的抗硫酸盐应力腐蚀能力。     

硫酸盐腐蚀环境下CFRP-混凝土界面性能研究

通过10%硫酸钠溶液加速劣化试验,研究CFRP-混凝土粘结界面的力学性能,包括混凝土圆柱体的抗压强度、 CFRP片材的拉伸强度、混凝土的抗压强度及弹性模量.通过CFRP-混凝土粘结界面的单剪试验,研究硫酸钠溶液浸泡对CFRP与混凝土剪切粘结性能的影响,采用SEM和XRF等从微观层面探讨硫酸盐腐蚀机理.研究表明,硫酸钠溶液浸泡对CFRP的拉伸强度无影响;混凝土会受到硫酸盐的侵蚀,侵蚀程度与浸泡时间相关;因树脂的保护作用,10%硫酸盐溶液腐蚀118d对CFRP-混凝土界面的粘结性能基本无影响.     

氯离子含量对混凝土硫酸盐腐蚀程度的影响研究

通过实验室完全浸泡和加大腐蚀溶液浓度的方法来加速混凝土的硫酸盐腐蚀.腐蚀溶液采用10%硫酸钠加入不同浓度的氯化钠,并以清水溶液为对比,定期测试各溶液中混凝土的立方体抗压强度,通过腐蚀后强度的变化来计算腐蚀层厚度和强度退化率,从而反映出混凝土的腐蚀程度.试验表明氯离子的存在明显的降低了混凝土硫酸盐腐蚀的程度,并且在复合溶液中随着氯离子含量的增大,混凝土受硫酸盐腐蚀程度逐渐减小.最后通过对混凝土微观结构的检测和元素分布的分析,证明了氯离子的存在影响了硫酸根离子与混凝土水化产物的反应,从而能够减轻混凝土受硫酸盐腐蚀的破坏程度.     

再生混凝土内钢筋腐蚀速率的初步试验研究

在对再生混凝土内钢筋腐蚀速率的试验中,采用盐水浸泡以加速钢筋锈蚀,利用电化学线性极化法对普通混凝土与再生混凝土内钢筋腐蚀电流密度进行对比研究．考虑不同水灰比与再生骨料取代率的情况,得出在相同条件下,再生混凝土内钢筋腐蚀速度高于普通混凝土;随着水灰比的减小,再生混凝土内钢筋腐蚀速度减小;随着再生骨料取代率的提高,腐蚀速度加大．     

氯盐对混凝土硫酸盐损伤的影响研究

研究了水胶比（W／B）为0．35和0．45的普通混凝土和粉煤灰掺量为20％和3096的粉煤灰混凝土在2种溶液（5% Na2SO4溶液．3．5％NaCl＋5％ Na2SO4复合溶液）和2种腐蚀制度（长期浸泡和浸烘循环）下各混凝土的损伤失效规律、特点及氯盐对混凝土硫酸盐损伤的正负效应。试验结果表明：混凝土浸泡在腐蚀溶液中500d，其抗压强度有增加段和稳定段；相对动弹性模量（RDME）变化有明显的线性增加段、稳定段，再增加段和再稳定段；在浸烘循环下，混凝土的抗压强度先下降，再上升然后迅速下降；其RDME变化包括下降、线性增加、缓慢下降和加速下降段。复合溶液中氯盐的存在拉长了各个腐蚀阶段的时间，延缓了混凝土的硫酸盐损伤程度。试验结果还表明：适宜的粉煤灰掺量和低水胶比能提高混凝土的抗硫酸盐腐蚀能力。     

双轴应力下混凝土材料的损伤演变

利用作者提出的混凝土各向异性损伤模型研究了混凝土材料双轴应力下的损伤演变规律在双轴应力比小于4.37的情况下与较小应力对应的损伤将被抑制不发生演变损伤只在加载平面内产生破坏面与加载面平行     

粉煤灰基地聚物再生混凝土的抗硫酸盐性能研究‘’研究生论坛‘’

实验利用再生粗骨料替代天然粗骨料,设计了6组不同再生骨料取代率(0%、50%和100%)的碱激发粉煤灰基地聚物再生混凝土和普通再生混凝土的配比方案。依据国家标准GB/T 50082-2009中抗硫酸盐侵蚀试验方法,结合地聚物特性通过测定各组试件在不同循环次数下的抗压强度、质量和动弹性模量并结合微观结构变化进行对比分析。结果表明,侵蚀过程中RAC与GRC的质量变化率均较小,RAC最大为1.8%,GRC则为0.7%;三种不同RAC的强度发展趋势相同,但抗蚀系数表明RAC50的抗蚀性能最好。三种GRC试样侵蚀前后强度增长趋势相同但强度值随再生骨料掺量增大而减小,抗蚀系数显示侵蚀过程加速了GRC试样强度发展;RAC与GRC侵蚀试样的动弹性模量变化差异也反映了各自强度发展的不同机制;微观分析说明影响RAC试样抗硫酸盐性能的关键因素是孔隙结构,而决定GRC性能发展的主要因素是再生骨料自身的结构缺陷。     

国外再生混凝土的应用概述及技术标准

随着环保意识的不断深化,世界各国都在加强废混凝土再生利用的技术研究.日本、美国、德国等国家凭借经济实力与科技优势,发展了许多再生骨料制备技术及再生混凝土应用技术,有的国家已制定了相应的技术标准,并得到了推广应用.通过对国外废混凝土再生利用概况以及再生混凝土的技术标准进行文献调查,分析研究了国外再生混凝土的发展趋势,为我国再生混凝土技术的推广应用及相应规范的制定提供参考依据.     

再生集料混凝土钢筋锈蚀速率时变规律研究

在相同人工气候条件下,研究再生集料混凝土（取代率为50%）与普通混凝土内部钢筋锈蚀速率的时变情况,得出再生混凝土钢筋锈蚀速率时变规律,分析其机理.并探讨了掺加粉煤灰对于再生混凝土和普通混凝土内钢筋锈蚀速率时变规律的影响.     

基于钢筋锈蚀膨胀的混凝土应力分析方法

分析了自然气候中混凝土内钢筋锈蚀的机理,对混凝土内钢筋表面的锈蚀特征有了明确的认识,确定钢筋锈蚀主要在靠近混凝土保护层一侧产生;进而应用ANSYS有限元分析软件,对钢筋不均匀锈蚀膨胀引起的混凝土应力进行非线性有限元分析,总结了混凝土主拉应力的分布规律,并以此推断和解释混凝土的开裂趋势。     

钢筋混凝土锈蚀损伤研究综述

钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构耐久性降低的主要因素之一。简要说明研究钢筋混凝土锈蚀损伤的重要意义,阐述了钢筋混凝土锈蚀件损伤的研究状况。主要从混凝土中锈蚀钢筋的力学性能、钢筋锈蚀引起的混凝土损伤、锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能和锈蚀钢筋混凝土受弯构件、受压构件的受力性能、锈蚀钢筋混凝土构件抗震性能等方面总结归纳了国内外的研究现状与成果,并分析了今后的研究方向。     

硫酸盐侵蚀混凝土中硫酸根离子分布的神经网络预测分析

基于BP神经网络算法,以硫酸盐侵蚀混凝土试验数据为训练样本,建立了考虑工作环境条件、硫酸盐溶液浓度、循环次数和侵蚀时间等影响因素的硫酸盐侵蚀混凝土中硫酸根离子沿侵蚀深度分布的内推与外推预测模型.经验证,该模型具有良好的预测效果,为混凝土结构的耐久性研究提供了新的途径.