海砂、珊瑚礁在海拌海养混凝土生产中的应用北大核心

从海砂、珊瑚礁及海水的特性进行分析,对海砂、珊瑚礁及海水中有害化学组分对海工混凝土的耐久性的影响进行了剖析,探讨了提高混凝土保护层厚度、特种钢筋、阴极保护技术和采用钢筋阻锈剂技术措施在该类型混凝土中应用的可行性,并结合工程案例展望了该类混凝土的应用前景及存在的问题。     

海砂、珊瑚礁在海拌海养混凝土生产中的应用

从海砂、珊瑚礁及海水的特性进行分析,对海砂、珊瑚礁及海水中有害化学组分对海工混凝土的耐久性的影响进行了剖析,探讨了提高混凝土保护层厚度、特种钢筋、阴极保护技术和采用钢筋阻锈剂技术措施在该类型混凝土中应用的可行性,并结合工程案例展望了该类混凝土的应用前景及存在的问题。     

海砂对钢筋混凝土的腐蚀与对策

作为混凝土的细骨料，河砂在一些地区出现短缺现象。由于“利益驱动”，滥用海砂有蔓延之势。海砂中的氯盐，能引起混凝土中钢筋的严重腐蚀破坏、导致结构物不能耐久，甚至造成事故。国内外已经有不少惨痛教训。然而，经过严格处理的海砂，又是可以用作混凝土的细骨料，从而变成有用资源，国内外也有成功的经验。本文就此两个方面进行简要评述。     

珊瑚骨料混凝土中钢筋的开始锈蚀模型

采用线性极化法和电化学交流阻抗谱法,分析了不同电压下珊瑚骨料混凝土中钢筋腐蚀电位和腐蚀电流的时变性;测试了珊瑚骨料混凝土和普通混凝土的电阻率和孔隙率,研究了2种混凝土的临界氯离子浓度.结果 表明:在相同电压下,珊瑚骨料混凝土腐蚀电位的稳定期和腐蚀电流的平稳期较普通混凝土短;珊瑚骨料混凝土的临界氯离子浓度小于普通混凝土.     

海砂的利用与钢筋锈蚀的防护

本文介绍在缺乏河砂资源的沿海地区，使用海砂作为细骨料的经济意义，同时阐述ＣＩ＾－腐蚀混凝土的钢筋，引起严重破坏，影响建筑物的耐久性，已成为带普遍性的问题，因此使用海砂时，必须采取防ＣＩ＾－腐蚀的措施。     

特别策划:利用海砂生产混凝土的进展及注意事项探讨

随着经济的飞速发展,作为混凝土细骨料的砂子用量特别巨大,在沿海某些地区相继出现河砂短缺、滥用海砂的现象。但是,海砂作为建筑用砂是把"双刃剑",一方面可以缓解河砂短缺局面、避免过度开采河砂带来的生态环境问题,另一方面由于海砂中所含的氯离子会腐蚀钢筋,滥用海砂有可能引发"海砂屋"等严重工程事故。本期诚请业内专家和相关技术人员对对如何科学、规范、合理地使用的利用海砂资源生产混凝土展开讨论。     

交变温度对细骨料珊瑚混凝土中钢筋耐腐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

为模拟热带海洋环境中温度突变对细骨料珊瑚混凝土结构耐久性的影响,研究了20~70℃交变温度条件下细骨料珊瑚混凝土性能及3种钢筋腐蚀特征的演变,并将其与恒温20、70℃的试样进行对比.结果表明:20~70℃交变温度条件下试样的表观密度与恒温条件下相差不大,但其孔隙率比恒温条件下增加了6%;温度交变下细骨料珊瑚混凝土中钢筋的开路电位(OCP)、腐蚀电流密度(i_(corr))、钢筋/混凝土界面极化电阻(R_(ct))均介于恒定高温和恒定低温试样之间,且更接近恒定低温试样.因此,可推断交变温度会显著加剧细骨料珊瑚混凝土的劣化,但在混凝土保护层防护下,其对钢筋/混凝土界面的劣化作用显著下降.     

解决“海砂屋”问题的几种措施

我国建筑用河砂出现短乏现象,海砂资源丰富,开发利用海砂是必要的。但海砂中合有氯盐,能引起混凝土中钢筋腐蚀,破坏建筑物。“海砂屋”就是不适当的使用海砂的恶果。砂子和钢筋都是混凝土中必不可少的材料,针对“海砂屋”中氯盐对钢筋的腐蚀,提出纤维材料和防腐材料以及生物方法解决“海砂屋”问题。     

海砂对混凝土耐久性能的影响研究综述

海砂混凝土是指采用海砂为骨料制备而成的混凝土。随着河砂资源的日趋减少,致使建筑用砂逐渐短缺,利用海砂来制备混凝土,可以一定程度缓解建筑用砂短缺的压力。介绍了海砂中氯离子、硫酸根离子和贝壳类等有害物质对混凝土耐久性能的影响。针对目前海砂混凝土在开发利用方面存在的问题,概述了海砂淡化、钢筋保护法和采用新型耐腐材料(FRP)3种改进措施。最后就海砂混凝土研究现状提出了3点建议,以期为未来的研究方向提供参考。     

不同掺量的海砂对管桩混凝土性能影响的研究

由于管桩作为建筑桩基础,一般深埋于地下,地下氧气浓度低,而管桩混凝土的高密实度使得外界水分很难入侵到其内部,这样即使钢筋的钝化膜遭受氯离子破坏,钢筋也很难发生锈蚀。针对这个特点,本文研究了海砂部分或者全部取代河砂作为细骨料对管桩混凝土性能的影响。对其和易性、强度、抗氯离子渗透性能和抗钢筋锈蚀性能进行了试验分析。结果表明,海砂掺量的增加在一定程度上降低了混凝土的和易性,但通过增加减水剂掺量的方法可以解决这一问题。海砂掺量的加大除了减水剂的用量有一些增加,对强度并无不利影响。从整体上看,海砂掺量的增加对管桩混凝土的抗渗性能影响较小。在自然养护和盐雾养护条件下钢筋均无锈蚀发生,海砂掺量的变化不是影响管桩混凝土钢筋锈蚀的因素。     

淡化海砂混凝土中钢筋的锈蚀特征

采用电化学法分析了不同强度等级的海砂混凝土与淡化海砂混凝土内的钢筋锈蚀发展规律。结果表明,随测试龄期延长,2种混凝土内钢筋腐蚀电位的绝对值为先减小后增大,腐蚀电流密度逐渐增大,且相同强度等级的淡化海砂混凝土内钢筋的腐蚀发展明显慢于海砂混凝土。海水侵蚀对钢筋锈蚀的长期影响大于NaCl溶液;此外,虽然海砂引入了氯离子,但外界环境侵入的氯离子仍是引起钢筋锈蚀的主要原因。     

海水海砂混凝土中钢筋锈蚀的电化学特征

研究了不同侵蚀方式下海水海砂混凝土中钢筋发生锈蚀的电化学机理及规律,并与普通混凝土内钢筋进行了对比。通过线性扫描伏安法(LSV)和电化学阻抗谱法(EIS)对两种不同氯离子侵蚀方式下的海水海砂混凝土与普通混凝土内钢筋进行电化学测试,进而得到并分析其极化曲线与电化学阻抗谱。研究结果表明,试件自腐蚀电位随着时间的增长均逐渐升高,后续锈蚀反应更加艰难;锈蚀状态下钢筋的Nyquist图中增加了中频区与钢筋表面点蚀有关的第三段容抗弧;海水海砂试件中骨料及拌合用水所携带的氯离子导致混凝土电阻率及钢筋表面的传递电阻降低,阳极氧化反应更加容易进行;海水海砂试件中,中频区容抗弧率先消失,揭示出了随着时间的推移,钢筋表面不只一处发生坑蚀,大阴极小阳极的作用减弱,蚀孔内的阳极电流密度逐渐减小的规律。     

海砂与钢筋锈蚀

氯盐能引起混凝土中钢筋锈蚀,从而影响钢筋混凝土结构物的耐久性。在此方面,国内外已有不少经验和教训,并有更加严格控制氯盐在混凝土中限量的趋势。氯盐一方面来自于混凝土原材料,如拌合水、海砂及氯盐外加剂等;另一方面来自于使用环境,如海洋及沿海地域的结构物经常受到氯盐的侵蚀。海砂是一种可用的资源,我国海岸线长,目前沿海建设发展迅速,已有一些单位直接使用海砂作为混凝土的细骨料,一方面有就地取材、充分利用资源之便;另一方面也为钢筋锈蚀增加了新的因素,有认真对待     

海砂混凝土中钢筋锈蚀情况研究

对各种海砂混凝土体系下的钢筋成型钝化膜,再通电加速腐蚀对钢筋进行破钝,并综合电化学方法和钢筋失重率对比研究了各体系下的混凝土中钢筋锈蚀规律。结果表明,淡水拌合淡化海砂混凝土体系中的钢筋耐锈蚀能力较好;随着Cl~-浓度的提高,钢筋的腐蚀行为越严重,但是存在临界Cl~-浓度。经过淡化处理的海砂使其氯离子含量降低至一定值内,是可以代替河砂使用。若直接用海砂来配制混凝土,则需要使混凝土内部生成或者本身带有较强的碱性物质,进而才能抑制高氯离子含量的混凝土体系中钢筋的锈蚀行为。     

海水海砂再生混凝土与环氧涂层钢筋黏结性能

采用中心拔出试验对环氧涂层钢筋海水海砂再生混凝土的黏结性能进行了试验研究。考虑不同混凝土类型（普通混凝土、再生混凝土、海水海砂再生混凝土）、设计强度等级（C20、C25）、黏结长度（3d、5d、8d,d为钢筋直径）、钢筋种类（普通钢筋、环氧涂层钢筋）和保护层厚度（67、42mm）等参数进行拔出试验,研究其黏结强度的变化规律。结果表明：环氧涂层钢筋与海水海砂再生混凝土之间黏结性能较普通钢筋混凝土的略有降低,再生粗骨料的加入降低了试件的黏结强度,而海水、海砂减小了再生粗骨料对黏结强度的不利影响;黏结强度随着混凝土强度和保护层厚度增加而显著提高,随着黏结长度增长而降低;环氧涂层钢筋与海水海砂再生混凝土黏结滑移曲线与普通钢筋混凝土试件的相似,分为微滑移、滑移和下降三段;环氧涂层钢筋使得曲线曲率增加、下降段较缓,而海水、海砂影响与之相反。拟合得到了环氧涂层钢筋与海水海砂再生混凝土间黏结强度计算公式,计算值与相关试验数据吻合良好。     

海砂对混凝土耐久性能影响规律的研究

为研究海砂混凝土的耐久性能,制作不同掺量矿粉的河砂、淡化海砂和原状海砂混凝土,对三类混凝土进行碳化、渗透性和钢筋腐蚀试验。试验结果表明,原状海砂不能直接用于钢筋混凝土结构,淡化海砂混凝土的耐久性与河砂混凝土相近,是较理想的建筑材料。     

海水珊瑚骨料混凝土耐久性研究现状

海水珊瑚骨料混凝土是就地取材进行海洋岛礁建设的主要建筑材料,也是海洋国家的研究热点。基于珊瑚骨料混凝土全生命周期的阶段划分法,总结了海水盐分对水泥水化的影响,提出了珊瑚骨料-水泥基体两层次传输机制,综述了矿物腐蚀的主要机理和缓解作用下的损伤和破坏过程,讨论了现有研究不足,展望未来研究重点,为海水珊瑚骨料混凝土耐久性问题的进一步研究提供参考。     

珊瑚骨料混凝土动态压缩性能的试验研究

为探究珊瑚骨料混凝土在冲击荷载下的动态力学响应,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,建立了珊瑚骨料混凝土的动态应力-应变关系曲线,讨论了以珊瑚礁、砂为粗细骨料的混凝土动态强度增长因子、能耗密度、破损形态与应变率的关系,并与同强度等级的普通砂石混凝土进行对比分析.结果表明:珊瑚骨料混凝土的动态强度增长因子对应变率表现出更强的敏感性;2类混凝土的动态强度增长因子与应变率均呈对数函数关系,能耗密度与应变率呈线性关系;相同应变率条件下,珊瑚骨料混凝土由于骨料自身强度低、结构疏松且多内孔隙而使其能量吸收能力更强,表现出更好的抗冲击性能,但破碎程度稍大于普通砂石混凝土.     

干湿循环和氯离子耦合作用下FRP筋-珊瑚骨料混凝土耐久性研究

研究了模拟海洋环境浪溅区环境下,FRP筋-珊瑚骨料混凝土服役性能的变化规律。在干湿循环和氯盐耦合作用下,通过无损检测的方法测试FRP筋-珊瑚骨料混凝土强度、动弹性模量、质量变化情况。结果表明:氯盐对碳纤维筋的没有腐蚀,但对珊瑚骨料混凝土的影响较大。珊瑚骨料混凝土的强度以及动弹性模量均有不同程度的增加,而随着干湿循环的进行,混凝土的质量一直呈现下降的趋势。该结论为评价处于浪溅区的FRP筋-珊瑚骨料混凝土结构的服役安全性提供设计依据。     

改性海水海砂珊瑚混凝土力学性能试验研究

以水泥品种、外掺料种类和掺量大小等为参数,对改性海水海砂珊瑚混凝土的力学性能进行了轴压试验研究。分析了各种因素影响下海水海砂珊瑚混凝土的受力变形性能与破坏特征。研究结果表明,改性海水海砂珊瑚混凝土的破坏模式与普通海水海砂珊瑚混凝土略有差异,受不同因素的影响而变化。采用低碱度硫铝酸盐水泥的海水海砂珊瑚混凝土强度较采用硅酸盐水泥的略有降低而延性有所增长。将粉煤灰与粒化高炉矿渣作为水泥替代材料会导致试件延性明显降低,泊松比增加,弹性模量不变。而掺入聚丙烯纤维后,海水海砂珊瑚混凝土受力与变形性能略有改善。综合对比,掺加不锈钢纤维对试件强度与延性改善最好,其破坏模式也由脆性破坏转变为延性破坏,且强度有所提高。而采用双掺纤维的方法,其性能改善略低于同条件下单掺钢纤维试件。试验结果为海水海砂珊瑚混凝土的实际应用提供了基础。