干湿循环对混凝土内钢筋宏电流的影响

为研究干湿循环状态所导致的混凝土内钢筋腐蚀速度加剧，对长期干燥、长期浸泡、干湿循环三种状态下混凝土内钢筋的宏电池腐蚀电流进行了实验研究和理论分析。指出由于干湿循环状态同时避免了长期干燥状态下的混凝土电阻控制和长期浸泡状态下的氧扩散控制，因而将导致更高的混凝土内钢筋腐蚀速度。     

缓黏结预应力混凝土梁耐久性能试验研究#br#

为研究缓黏结预应力混凝土梁在长期荷载与腐蚀共同作用下的耐久性能,文章进行了14根缓黏结预应力混凝土梁及普通混凝土梁在荷载与氯盐干湿循环共同作用下的侵蚀试验,总结了荷载比、预应力度、干湿循环时间对不同受力部位的氯离子浓度沿深度分布和钢筋锈蚀的影响规律,以及荷载比和干湿循环时间对氯离子输运速度的影响规律。结果表明：在混凝土梁中施加预应力能有效减缓氯离子的渗透速度,增强构件的抗氯盐腐蚀能力;相同深度处的氯离子浓度随荷载比的增大而增大、干湿循环时间的增加而增大、与跨中距离的减小而增大;缓黏结预应力混凝土氯离子扩散系数与荷载比之间呈指数函数关系;荷载作用加速了钢筋锈蚀的进程;在裂缝控制等级相同的情况下,承担更大荷载比的缓黏结预应力混凝土梁的钢筋锈蚀程度与无预应力梁相当,体现出更佳的耐久性能。     

硫酸盐-干湿循环与冻融复合作用对混凝土力学性能的影响

为研究硫酸盐-干湿循环与冻融复合作用下混凝土的力学性能退化规律，采用试验室加速腐蚀的方法，对混凝土试件进行轴心抗压试验，得到了不同干湿循环次数、混凝土强度和冻融循环次数下混凝土峰值应力、峰值应变及受压应力-应变曲线的变化规律，并对腐蚀后混凝土表观形态和微观形貌进行分析。结果表明：3∶1的干湿循环制度下硫酸钠主要发生物理结晶侵蚀；随着干湿循环次数增加，应力-应变曲线上升段斜率逐渐减小，峰值应力不断下降，峰值应变呈增大趋势；硫酸钠-干湿循环大大加快了冻融循环后试件的劣化速度，随着冻融循环次数增加，混凝土峰值应力逐渐减小，峰值应变逐渐增大。通过回归分析，建立了硫酸盐-干湿循环和冻融环境下混凝土应力-应变曲线方程，模型可为西部地区混凝土结构剩余寿命预测提供理论基础。     

地铁混凝土硫酸盐腐蚀研究

C45混凝土在地铁施工现场养护和标准养护,测试混凝土强度发展,并研究混凝土在硫酸盐浸泡环境和干湿循环条件下的强度演变与硫酸根离子渗透。研究结果表明:相比标准养护,地铁现场养护降低混凝土28d抗压强度10%左右,硫酸盐浸泡环境下二者强度演变差别很小,干湿循环120d后现场养护混凝土强度下降2MPa,养护制度对混凝土抗硫酸盐腐蚀能力影响较小。混凝土在硫酸盐环境下强度先增加后下降,硫酸根离子随深度增加而下降,随腐蚀龄期增加而增加,符合扩散规律。相比浸泡腐蚀,干湿循环加速了混凝土的硫酸盐腐蚀速度。     

气候条件对碳化混凝土内钢筋腐蚀速度的影响

环境气候条件是影响混凝土内钢筋腐蚀速度的重要因素，本文利用人工气候环境条件对碳化试件混凝土内钢筋的腐蚀速度规律进行了试验研究。研究结果表明：环境的温度、相对湿度对碳化混凝土内钢筋的腐蚀速度具有重要的影响，而且存在一临界环境相对湿度RH0。当环境相对湿度超过RH0时。混凝土内钢筋的腐蚀速度随着环境相对湿度、环境温度的升高而增大；当环境相对湿度低于RH0时。混凝土内钢筋的腐蚀速度很低。环境温度的变化对其不产生明显影响。     

粉煤灰混凝土硫酸盐腐蚀加速试验制度评价

采用同一强度等级、同一尺寸的混凝土试件进行不同干湿循环制度的加速硫酸盐腐蚀试验,寻求适合于试验室进行的快速硫酸盐腐蚀干湿循环制度.结果表明:混凝土在制度二下,ω1能反映混凝土性能劣化或失效的过程,ω2也能反映混凝土性能劣化的状态,ω1和ω2对混凝土性能劣化状态的评定结果一致性较好,在实验室进行混凝土耐久性检测时,采用制度二能够有效缩短试验时间,较早得到试验结果,推荐在实验室进行混凝土耐硫酸盐腐蚀性预测实验时使用制度二的干湿循环.     

混凝土构件中钢筋锈蚀的中子断层扫描成像

制备了小型混凝土构件,通过三点弯曲诱导裂缝和氯盐溶液干湿循环加速其中钢筋锈蚀,采用自然电位法监测钢筋的腐蚀电位,并采用中子断层扫描成像技术对钢筋锈蚀产物分布进行了分析.结果表明:钢筋混凝土构件经过85次氯盐溶液干湿循环后,采用中子断层扫描成像技术对其进行三维扫描成像,可直观呈现钢筋锈蚀产物分布状况;钢筋锈蚀产物集中分布于裂缝断面钢筋与基体界面的底部区域,并沿界面逐渐向外扩展,符合氯盐诱导钢筋锈蚀的坑蚀规律.这为研究混凝土结构中钢筋的锈蚀机理提供了一种新的试验方法.     

盐渍土地区混凝土硫酸盐腐蚀加速试验制度评价

采用同一强度等级、同一尺寸的混凝土试件进行不同干湿循环制度的加速硫酸盐腐蚀试验,寻求适合于试验室进行的快速硫酸盐腐蚀干湿循环制度。结果表明:混凝土在循环制度二下试件分别在3种不同的浸泡液A、B、C中浸泡4 h,然后在烘箱中100～105℃烘干4 h,每8h作为一个循环,1d可进行三个循环。ω1能反映混凝土性能劣化或失效的过程,ω2也能反映混凝土性能劣化的状态,ω1和ω2对混凝土性能劣化状态的评定结果一致性较好,在试验室进行混凝土耐硫酸盐检测时,建议采用制度二的干湿循环能够有效缩短试验时间。     

多功能混凝土耐腐蚀剂试验研究

从混凝土腐蚀的卞要诱因出发,研制了一种既能耐硫酸盐腐蚀又能抑制钢筋锈蚀的多功能混凝土耐腐蚀剂.对掺加不同量耐腐蚀剂的混凝土进行抗蚀系数、氯离子扩散系数以及钢筋腐蚀快速试验.结果表明,该耐腐蚀剂的加入,可以使混凝土的抗蚀系数提高25%以上,氯离子扩散系数降低50%以上;干湿循环加速试验后,混凝土中的钢筋表面无锈斑,且随着掺量的增加,其耐腐蚀作用效果越显著.     

不同腐蚀盐环境下的混凝土耐久性

通过3.5％NaC1溶液、5％Na2SO4溶液、3.5％NaCl+5％Na2SO4复合溶液以及模拟海水进行干湿循环腐蚀试验,研究干湿循环条件下,不同腐蚀溶液中混凝土超声波传播速度的变化规律,通过XRD、CT分析混凝土在不同腐蚀环境下的损伤劣化机理.结果表明:干湿循环显著加速了混凝土的劣化过程;对于不配筋混凝土,氯盐的腐...     

浸渍树脂干湿交变试验

随着FRP加固结构的广泛应用,其耐久性问题也日益突出并受到关注。浸渍树脂作为复合材料的原料之一及FRP与结构的粘结材料,其耐久性直接影响FRP加固结构的效果。干湿交变作用是影响树脂耐久性的因素之一。对两种树脂进行干湿交变试验研究,考察浸渍树脂的力学性能随老化时间的变化特性,并对试验结果从宏观角度进行分析。结果表明,两种树脂在同样的干湿交变环境条件下老化,其力学性能随老化时间的变化趋势不同。     

人工气候与恒电流通电法加速锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能比较研究

采用人工气候环境和恒电流通电法对钢筋混凝土梁进行加速锈蚀试验,以钢筋混凝土梁底顺筋锈胀裂缝宽度为标准,对钢筋表面锈蚀特征、锈蚀钢筋力学性能、以及锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能进行了试验研究与比较分析。由于人工气候环境与恒电流通电法使混凝土内钢筋锈蚀的电化学机理不同,试验结果表明:在混凝土表面顺筋锈胀开裂宽度相同条件下,两种环境引起的钢筋表面锈蚀特征、锈蚀钢筋名义强度和延伸率、锈蚀钢筋混凝土梁承载能力与延性均有明显的差异。人工气候环境模拟自然环境气候过程,并强化了气候因素的老化作用,使混凝土内钢筋锈蚀具有相同的电化学机理,并达到加速锈蚀的目的,将对进一步研究钢筋锈蚀程度对结构性能退化影响具有重要的学术和实际意义。     

氯盐干湿循环作用下CFRP混凝土界面黏结性能研究

为了考察碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)与混凝土结构在氯盐干湿循环作用下界面黏结强度,开展不同干湿循环周期下混凝土的弹性模量、抗压强度和CFRP混凝土单剪试件界面黏结性能的腐蚀劣化试验研究。通过模拟氯盐的干湿循环作用和自主设计的单剪试验稳定装置,对混凝土基体的腐蚀劣化性能和界面的有效黏结长度进行研究,基于Popovics方程分别对不同腐蚀周期的界面黏结应力-滑移关系和界面断裂能进行研究。在此基础上,分析干湿循环作用下CFRP-混凝土界面黏结强度的劣化机理,并建立界面的时变黏结强度计算模型。结果表明,随着干湿循环周期的增长混凝土基体的弹性模量整体变化不大,而抗压强度则呈现出先增大后减小的趋势,最终腐蚀120 d后较未腐蚀混凝土抗压强度降11.2%;界面的有效黏结长度从未腐蚀的120 mm降低到腐蚀120 d后的72 mm,界面的断裂能也大幅下降。基于Popovics方程得到的腐蚀环境下CFRP混凝土界面黏结应力-滑移关系可揭示界面黏结强度劣化机理,建立的界面时变黏结强度模型有效,可应用于不同干湿循环作用下CFRP混凝土界面黏结强度的计算。     

海水干湿交变环境下玄武岩纤维布耐久性能

对2种不同树脂浸渍玄武岩纤维布的90个试件,分别在3.5倍浓度和5倍浓度的人工海水干湿交变环境下进行老化试验。结果表明:第1种玄武岩纤维布在3.5倍浓度海水中老化330d,拉伸强度和伸长率分别下降8.36%和28.74%,弹性模量提高了1.68%;在5倍浓度海水中老化330d,拉伸强度和伸长率分别下降12.77%和26.30%,弹性模量提高了3.24%;第2种玄武岩纤维布在3.5倍浓度海水中老化330d,拉伸强度和伸长率分别下降9.50%和18.44%,弹性模量提高0.43%,在5倍浓度海水中老化330d,拉伸强度、伸长率和弹性模量分别下降8.53%,20.88%,0.43%。结果表明:玄武岩纤维布具有较好的抗海水腐蚀性能。最后,与碳纤维增强复合材料(CFRP)、芳纶增强复合材料(AFRP),玻璃纤维增强复合材料(GFRP)等其他纤维片材进行了老化性能的对比,发现BFRP具有较好的抗老化性能。     

浸-烘循环作用下橡胶水泥混凝土的性能研究

通过试验,研究了橡胶水泥混凝土在水或Na2SO4／NaCl复合盐溶液中长期浸泡以及在常温浸泡、55℃烘干的浸-烘循环作用下其相对动弹性模量、抗压强度、抗弯强度的变化以及混凝土中的氯离子浓度分布,分析了橡胶水泥混凝土性能劣化的机理．研究表明：橡胶水泥混凝土长期浸泡在水或复合盐溶液中的性能与对比混凝土相当,但在浸-烘循环作用下,橡胶水泥混凝土的性能随循环次数的增加逐渐劣化,复合盐溶液的作用又进一步加剧了橡胶水泥混凝土性能的劣化．因此,橡胶水泥混凝土不宜应用于长期处于干湿交替、干热或有硫酸盐腐蚀的环境中．     

在硫酸盐环境下冻融-干湿循环对混凝土的影响

采用单一冻融、单一干湿和冻融-干湿循环交替作用的方法,研究了混凝土在不同浓度的硫酸盐溶液中的耐久性能。试验采用100 mm×100 mm×400 mm试件直立完全浸泡进行干湿循环。研究表明,硫酸盐冻融-干湿循环作用下,溶液浓度对冻融破坏的影响存在临界值C=4.7%。当C≤4.7%时,冻融-干湿破坏随着溶液浓度的提高相对动弹性模量损失增大,而质量损失减小;当C>4.7%时,溶液浓度对冻融破坏或冻融-干湿复合破坏影响不大。冻融-干湿破坏力最强、冻融破坏次之,干湿破坏最为缓慢;且干湿循环使冻融循环破坏加剧。试验发现15%FA取代水泥,混凝土抗硫酸盐腐蚀最佳。     

皖南红层软岩崩解特性试验分析

采用皖南地区3种红层软岩开展了室内“饱水-干燥” 循环(湿-干循环)条件下的崩解试验。研究了不同湿-干循环次数下岩石的崩解现象和特征;分析崩解物的颗粒粒径分布随湿-干循环次数的变化规律;对浸泡岩样的水溶液离子浓度进行测试,同时对经历不同湿-干循环次数的岩样开展扫描电镜(SEM)试验;探讨软岩的崩解机理,比较分析不同岩石崩解特性的差异。试验结果表明:3种岩样的耐崩解能力大小依次为岩屑砂岩、钙质细砂岩、砂质泥岩;随着湿-干循环次数增加,砂质泥岩和钙质细砂岩耐崩解指数逐渐下降,岩屑砂岩的耐崩解指数基本不变;浸泡水溶液中Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等离子浓度随着湿-干循环次数增大有不同程度的变化,水-岩化学作用的剧烈程度与崩解性之间存在一定的对应关系;湿-干循环对不崩解的砂岩的微观形貌影响不大,而易崩解的砂岩容易形成裂缝或者颗粒剥落。不同岩石崩解性的差别与所含矿物成分及含量密切相关,也与岩石结构特征有关,颗粒粒径小且填隙物胶结强度低的岩石更容易崩解。     

海洋环境下珊瑚混凝土中钢筋表面蚀坑发展的研究

为了研究不同海洋环境下珊瑚混凝土中钢筋表面蚀坑的发展情况,通过浸泡和干湿循环两种养护方式来模拟水下区和潮汐区两种环境,对比分析了两种环境下珊瑚混凝土中HPB300钢筋的锈积率、失重率以及其与蚀坑数目之间的关系;建立了表面蚀坑的尺寸分布模型并阐述了蚀坑的生长演变机理。研究表明,对比浸泡条件,在干湿循环条件下的混凝土中钢筋失重率及锈积率更高,且在60 d时蚀坑数量出现小规模的集中增长;不同时期钢筋表面蚀坑尺寸分布函数均可表示为P=α+βeεS,且其中大部分都属于亚稳态的微观蚀坑;在干湿循环养护方式下首先发育出尺寸较大的宏观蚀坑;90 d内随着混凝土龄期的增长,干湿循环下蚀坑尺寸分布不均,而浸泡条件下蚀坑尺寸渐趋接近。     

侵蚀性环境下混凝土结构耐久寿命预测方法探讨

侵蚀性环境下的混凝土结构的耐久寿命以混凝土因锈胀裂作为终结的标志,是一随机变量。在讨论氯离子侵蚀环境下混凝土中钢筋锈蚀特点的基础上,假设坑蚀数服从泊松过程及凹坑深度服从截尾指数分布,依随机变量极小值的统计分布理论,提出了一种侵蚀性环境下混凝土结构耐久寿命的预测方法。