现场运行近50年水工混凝土性能的试验研究

试验研究了龄期近50年混凝土的材料性能.混凝土的抗压强度增长趋势符合对数曲线的关系;劈拉强度与抗压强度存在良好的内在关系,且泊松比的数值与普通混凝土的基本一致;过水水工混凝土的碳化层强度要低于未碳化混凝土的强度,这与碳化混凝土的孔径、总孔隙率及最可几孔径变大,孔结构状况变差有关;长龄期未碳化混凝土的抗渗能力与混凝土的设计强度比较匹配,并没有随着强度的增长而提高,孔结构压汞测试及电镜观察结果揭示了其中的原因.     

混凝土碳化研究与进展(2)--碳化速度的影响因素及碳化对混凝土品质的影响

混凝土碳化速度决定于孔结构和CO2气体与孔溶液成分的反应性。孔结构决定CO2和H2O的渗透能力,孔隙不含水时CO2的扩散能力强,而无法完成CO2与水化产物的碳化反应,因此混凝土孔结构是影响碳化速度的主要因素。混凝土中的碱含量、NaCl含量及孔隙水的迁移等对碳化速度的影响也非常大。碳化减少碳化区和未碳化区孔径和孔隙率的同时也影响混凝土质量、强度和碱度等其它性能。     

混凝土碳化研究与进展（2）—二碳化速度的影响因素及碳化对混凝土品质的影响

混凝土碳化速度决定于孔结构和CO2气体与孔溶液成分的反应性。孔结构决定CO2和H2O的渗透能力，孔隙不含水时CO2的扩散能力强，而无法完成CO2与水化产物的碳化反应，因此混凝土孔结构是影响碳化速度的主要因素。混凝土中的碱含量、NaCl含量及孔隙水的迁移等对碳化速度的影响也非常大。碳化减少碳化区和未碳化区孔径和孔隙率的同时也影响混凝土质量、强度和碱度等其它性能。     

使用年限对混凝土力学性能影响分析

基于快速碳化混凝土和不同使用年限未碳化混凝土的单轴受压试验,得到碳化混凝土和未碳化混凝土的强度、变形等力学性能指标与使用年限之间的关系。研究表明,既有混凝土强度随使用年限的增加略有增加而变形逐渐降低,为预测既有结构的使用寿命和加固改造提供理论依据。     

碳化后反复荷载作用下光圆钢筋与混凝土粘结性能的试验研究

通过对未碳化和完全碳化后不同混凝土强度等级的光圆钢筋混凝土进行反复荷载试验,得到了未碳化和完全碳化的光圆钢筋混凝土在三种强度等级下粘结滑移曲线,并建立碳化后反复荷载作用下光圆钢筋与混凝土粘结滑移理论本构关系。     

浅析回弹法检测混凝土抗压强度

材料的硬度和强度不是同一个概念。同一种匀质材料的硬度和强度之间有一定的相关性,而不同材料的硬度和强度之间不能建立相关的关系;同样水胶比的砂浆和混凝土是不同的材料,砂浆的硬度最多只可能与砂浆强度有一定的联系,而相同水胶比的砂浆强度和混凝土强度的关系却依照浆骨比和砂率的不同而不同;混凝土碳化层和该混凝土更是不同的材料,混凝土碳化层的硬度和内部混凝土的强度没有关系,再基于碳化层的硬度引进折减系数来推算混凝土的强度,在概念上是错误的。     

碳化作用对清水混凝土表面色泽一致性的影响

清水混凝土结构表面色差通常随着服役年限的增加而变大.基于数字图像处理技术,引入图像灰度标准差,用以表征碳化前后清水混凝土表面色差的变化情况,探究碳化对清水混凝土表面色泽一致性的影响.结果表明:用图像灰度标准差来定量描述清水混凝土表面色差具有较高的精确度.通过提高清水混凝土强度可以提高其抗碳化性能.碳化导致清水混凝土色差加大,图象灰度标准差随碳化龄期增长而增大,对其表面色泽一致性产生不利影响.     

质疑"回弹法检测混凝土抗压强度"

材料的硬度和强度不是同一个概念.同一种匀质材料的硬度和强度之间有一定的相关性,而不同材料的硬度和强度之间不能建立相关的关系;同样水胶比的砂浆和混凝土是不同的材料,砂浆的硬度最多只可能与砂浆强度有一定的联系,而相同水胶比的砂浆强度和混凝土强度的关系却依浆骨比和砂率的不同而异;混凝土碳化层和该混凝土更是不同的材料,混凝土碳化层的硬度和内部混凝土的强度没有关系,再基于碳化层的硬度引进"折减系数"来推算混凝土的强度,在概念上是错误的.     

混凝土碳化反应区域界定的试验研究及机理分析

通过化学分析手段,对混凝土碳化层物相组成及其变化规律进行分析,并通过酸度计对混凝土碳化层pH值的变化规律进行研究.结果表明,混凝土中的碳化反应物质变化规律和混凝土碳化的pH值变化规律并不完全一致,混凝土部分碳化的范围由混凝土中碳化反应物质变化的范围所决定,而不是局限在pH值变化的区域内进行.碳化混凝土的横断面由完全碳化区、pH值变化的部分碳化区、向内的pH值稳定的部分碳化区和未碳化区4部分组成.     

不同强度等级的混凝土碳化特性研究

采用加速碳化试验,研究了不同强度等级、不同矿物掺合料的混凝土碳化规律,并采用扫描电镜(SEM)、综合热分析法(TG-DSC)、压汞法(MIP)对浆体中的微观形貌、水化产物和孔结构进行了研究。结果表明,水灰比对混凝土的碳化深度影响较大,14d龄期时0.35水灰比混凝土的碳化深度仅为0.57水灰比混凝土碳化深度的25%;掺加30%粉煤灰混凝土抗碳化能力最小,不掺加矿物掺合料混凝土抗碳化能力最大;碳化后浆体密实度增加,孔径细化,孔隙率分别降低21.8%和40.1%。     

碳化对混凝土断裂能的影响

通过加速碳化试验和三点弯曲试验,研究碳化对混凝土断裂能的影响.试验结果表明,随断裂韧带高度增加,断裂能增加;随水胶比减小,试件的断裂能增大;试件碳化后断裂能提高.     

粉煤灰加气混凝土的耐久性研究

研究了不同环境条件对粉煤灰加气混凝土耐久性的影响,认为碳化、冻融循环和干湿循环是引起粉煤灰加气混凝土长期性能劣化的主要原因。粉煤灰加气混凝土抗冻融循环能力较差,在碳化和干湿循环作用下,抗压、抗拉和抗折强度有不断降低的趋势;无论自然碳化还是人工碳化,碳化后的粉煤灰加气混凝土试件的抗压强度与未碳化试件的相比均有不同程度的降低,碳化系数小于1。     

复碱化混凝土孔溶液的pH值

碳化混凝土的复碱化是用碳酸钙缓冲溶液浸渍混凝土的电化学过程，目的是使混凝土孔溶液的pH值稳定在l0以上，从而防止混凝土的进一步碳化。然而，该方法的实际应用表明：虽然孔溶液中已明显含有足量的碱(Na^ ，K^ ，Li^ )，但pH值仍降到l0以下。本文通过试验提出了一个用以解释pH值随时间降低的假说，结果表明：由于混凝土孔溶液中存在溶解的硫酸盐，因此单纯提高孔溶液的碱离子(碳酸盐)相对含量，不能确保其pH值高于l0、用提出的化学机理可解释混凝土电化学复碱化技术实际应用中观察到的现象，但是，由于混凝土孔溶液中溶解离子相互作用十分复杂，目前还不能在复碱化技术中对其加以考虑，因此复碱化技术尚不能被进一步推荐应用。     

Experimental study on strength and ductility of carbonated concrete elements

Twenty-seven prisms are tested under monotonic uniaxial loading to study the compressive stress–strain relationship of carbonated concrete. Compared with un-carbonated concrete, test results show that the compressive strength is increased while the ability of deformation is reduced when the concrete is carbonated. Based on the contrast experiment between carbonated and un-carbonated concrete elements, the effect of carbonation on structural behavior of reinforced concrete is studied on four model columns and two model beams. The conclusion is that carbonation decreases earthquake-resistance of concrete structures.     

A study on the efficiency of electrochemical realkalisation of carbonated concrete

In this paper, the efficiency of electrochemical realkalisation of a carbonated concrete is investigated. The realkalisation width, pH value nearby the rebar, the open circuit potential and the instantaneous corrosion rate are used to evaluate the performance of electrochemical realkalisation. In addition, several mechanical properties including compressive strength, elastic modulus and bond strength are determined to check whether the electrochemical realkalisation process degrades them. Water absorption test and four-probe electrical resistivity are measured to investigate the densification of pore structure. It is found that all properties show apparent trends with respect to the influence parameter, defined by the product of the realkalisation current density and the realkalisation period. As the influence parameter increases, pH value increases and the realkalisation width expands. Consequently, the open circuit potential indicates that the realkalisation successfully rebuilds the passive film on rebar and the instantaneous corrosion rate decreases dramatically. Compressive strength, elastic modulus and bond strength for realkalised specimens all decrease compared to the carbonated specimens due to the degradation effect from the cathodic current. However, they still exceed those of the control specimens due to the carbonation product. The resistivity and water absorption demonstrates that the realkalisation further condenses pore structure.     

活性MgO碳化固化土的干湿循环特性试验研究

碳化固化技术是一种利用二氧化碳对搅拌有活性氧化镁的土体进行碳化,以达到快速提高强度的低碳搅拌处理软土的创新技术。通过室内试验研究干湿循环对碳化固化土物理力学特性的影响,并与相同掺量下水泥固化土进行对比。结果表明:活性Mg O固化粉土碳化3 h试样的无侧限抗压强度可达5 MPa,粉质黏土碳化24 h试样可达2.6 MPa;干湿循环后碳化固化土的干密度降低,而水泥土干密度基本不变;6次干湿循环后粉土碳化试样的无侧限抗压强度仍然能达到4 MPa以上,为水泥固化粉土强度的2倍,具有较好的抗干湿循环性能;经过6次干湿循环后,粉质黏土碳化试样的残余强度仅为35%,而水泥固化粉质黏土降到65%,表明固化粉质黏土的抗干湿循环性能均较差,且粉质黏土碳化试样的抗干湿循环能力不及水泥固化粉质黏土试样。通过X射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)及压汞试验(MIP)测试表明干湿循环对粉土碳化试样的累计孔隙影响不大,因此粉土试样仍然具有比较大的密实度来保证试样强度;粉质黏土碳化试样因孔隙增加明显而变得疏松,因此强度显著降低。     

钢筋混凝土结构碳化耐久性分析

本文以混凝土强度为主要参数 ,结合环境和使用条件给出了大气环境下混凝土碳化深度和碳化残量的预测模型。运用可靠度的原理 ,计算了结构的耐久年限及对应的可靠指标 ,分析了影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素。