关注环境作用的混凝土冻融损伤特性研究进展

混凝土结构耐久性劣化在不同的暴露环境下存在着显著的区域特征。研究冻融循环条件下环境参数变化对混凝土冻融损伤的影响规律,对混凝土结构的耐久性设计和工程实践具有重大的实际意义。关注混凝土结构耐久性的定量化设计,对混凝土结构服役寿命预测的需求进行分析,提出对现场冻融环境、现场与实验室试验环境下混凝土冻融损伤之间的关系、混凝土的抗冻性三个方面的数量化需求。总结现场冻融环境量化、混凝土经受冻融循环过程中环境因素（冰冻降温速率、最低冰冻温度、最低冰冻温度持续时间和饱含水情况）对混凝土冻融损伤作用机理与作用规律方面的理论与试验研究,进一步分析现场冻融环境与实验室试验冻融环境下混凝土冻融损伤关系的相关研究成果,并在混凝土冻融耐久性寿命预测和耐久性设计方法的层面上,提出最终结论与建议。     

复杂环境下混凝土改性问题研究

研究的目的是以粉煤灰、矿渣、硅藻土和沸石作为矿物掺合料,通过设计矿物掺合料种类和掺量对混凝土改性的正交试验,研究在氯盐、硫酸盐和冻融复杂环境下掺活性矿物掺合料混凝土的耐久性,找到在氯盐、硫酸盐和冻融复杂环境下改善混凝土耐久性的途径.     

青海盐湖地区混凝土耐久性及提升技术分析

青海盐湖地区由于恶劣的气候环境条件,混凝土结构的耐久性受到严重影响,盐湖卤水及冻融循环双重因素影响下,混凝土结构的耐久性显著降低,达不到设计的使用寿命。本文设计完成了混凝土在硫酸盐侵蚀、氯盐侵蚀以及两者共同侵蚀下的快速冻融试验,并进行了单轴受压加载试验,混凝土的极限抗压强度在不同冻融次数以及不同盐类侵蚀下大小不同。为了切实解决该地区混凝土结构的耐久性,本文提出了三种提升盐湖地区混凝土结构耐久性的关键技术措施。     

高寒冻融环境桥梁混凝土耐久性设计研究

在高寒冻融的环境下,公路桥梁只有具有更强的耐久性,才能最大程度地降低公路交通运输安全风险的威胁。通常情况下,可采取撒除冰盐的方式,从而使积雪冰点降低,以实现提升路面抗滑性的目的。但这种方式会使盐水和冻融对桥梁混凝土造成极大的破坏。与普通冻融破坏相比,这一方式带来的破坏要更加严重,因而对桥梁混凝土的耐久性要求更高。因此,通过高寒冻融环境下桥梁混凝土的现状分析,概述混凝土耐久性失效的原因,并提出增强桥梁混凝土耐久性的具体配合比设计。     

试论铁路给排水构筑物在冻融环境下的耐久性设计

在冻融环境等特殊环境的影响下,铁路给排水构筑物性能可能会迅速劣化,降低混凝土强度,并对构筑物安全造成严重影响。因此,有必要针对铁路给排水构筑物在冻融环境下的耐久性设计展开分析。     

混凝土动态耐久性研究进展

20世纪中叶以来,全球因混凝土耐久性问题而产生的混凝土结构损耗日益加大,而最严重也最常见的耐久性问题之一就是冻融破坏。本文根据各学者对混凝土的耐久性试验研究成果,总结混凝土在冻融环境下的动态耐久性研究现状,并探讨冻融作用后混凝土动态力学性能的退化规律。在冻融作用基础上进行混凝土受化学腐蚀、盐侵蚀等因素影响的耐久性研究。最后对现阶段水工混凝土耐久性研究现状进行系统的总结,并对未来混凝土的耐久性研究方向进行展望。     

混凝土结构冻融损伤数据库的开发与使用

混凝土结构在严寒和寒冷环境中的冻融破坏是混凝土结构耐久性设计的重要内容.针对我国混凝土结构冻融数据积累缺乏的现状,基于现有的混凝土材料冻融损伤的机理和试验室冻融与现场冻融过程的差异,构造了混凝土结构冻融数据库.详述了数据库的开发平台、数据结构和用户界面的构造,并通过面向我国科研和工程结构的数据调查实现了数据库的初步数据加载.     

寒冷地区高等级水泥混凝土路面的耐久性设计

本文先阐述了黑龙江省的高等级水泥混凝土路面的使用环境及耐久性存在的问题,然后从冻融机理、盐冻机理等方面分析了产生耐久性问题的机理,在此基础上对寒冷地区高等级混凝土路面的设计提出了优良的设计方案。     

纤维粉煤灰混凝土抗冻性能试验研究

针对高寒地区渠道衬砌混凝土冻融破坏问题,采用正交设计方法研究了不同强度等级纤维粉煤灰混凝土的抗冻性能.通过快速冻融试验,测试了冻融对纤维粉煤灰混凝土的抗压强度、动弹性模量和质量的影响.并就不同因素对混凝土抗冻性能的影响进行了分析和评价.最后,找出了冻融环境中满足混凝土强度和耐久性的最优配合比.     

现场环境下混凝土冻融耐久性预测方法研究

已有的冻融研究积累了大量标准试验数据,但由于现场冻融环境和室内冻融环境间的巨大差异,大量标准冻融试验数据难以直接应用于现场混凝土冻融耐久性预测。如何利用混凝土冻融标准试验数据模拟现场冻融环境下混凝土的冻融过程并给出冻融耐久性预测是工程实践中迫切需要解决的问题。首先分析室内外冻融环境的差异,在室内外混凝土材料性能(包括微孔结构性能)一致的前提下,对现场混凝土频繁接触水的情况进行研究。从疲劳损伤机制出发,利用Miner损伤累积法则和损伤等效原则,结合现场实测气温资料模拟现场混凝土冻融过程,建立能够联系实验室冻融和现场冻融的等效室内冻融循环次数公式,提出利用等效室内冻融循环次数和标准冻融试验数据预测现场混凝土冻融耐久性使用年限的方法。预测值与十三陵水库现场数据和北方部分港口工程现场数据的比较表明预测方法能够得到符合工程预测需要的结果。     

盐湖地区混凝土的耐久性研究Ⅱ:养护龄期和荷载对混凝土耐久性的影响

研究了养护龄期和弯曲荷载对混凝土在单一和多因素作用下的耐久性。结果表明,尽管延长养护龄期有利于提高混凝土在水和卤水中的抗冻性,但是,混凝土在盐湖地区的耐久性问题依然严重,耐久性寿命进一步缩短,尤其在弯曲荷载、卤水腐蚀和冻融等多因素的共同作用下,混凝土具有突然断裂的破坏特征。混凝土在施加30％弯曲荷载后,其三因素寿命分别比未施加荷载时的双因素寿命和冻融的单因素寿命降低了42％和56％。     

再生粗骨料混凝土耐久性试验研究

对再生混凝土进行了碳化、循环冻融、抗渗和复合因素下的耐久性试验研究,比较了再生混凝土和普通混凝土的碳化速度、抗冻、抗渗等耐久性能。对再生混凝土的冻融和抗渗复合耐久性能进行了初步试验研究,结果表明,再生混凝土对这种叠加损伤更为敏感,受到的破坏也更大。     

冻融循环下海工预应力混凝土结构的耐久性

从冻融与氯盐侵蚀机理出发,分析了影响预应力混凝土结构耐久性的主要因素;通过试验,测定了不同冻融条件下的氯离子扩散深度.以预应力混凝土氯离子扩散模型为基础,综合考虑冻融损伤、氯离子扩散系数的时间依赖性等因素,建立冻融条件下预应力混凝土结构氯离子扩散模型,并采用Crank-Nicholson格式差分进行数值模拟,运用实测数据验证了模型的正确性.结果表明:冻融循环是引起混凝土破坏的动力;应力水平加速了混凝土的损伤与劣化过程;水化龄期的选取对提高氯盐侵蚀下的混凝土结构耐久性起着非常重要的作用.     

聚丙烯纤维轻骨料混凝土抗冻耐久性试验研究

通过掺入聚丙烯纤维、高效减水剂、引气剂及矿物掺合料,配制两种强度等级(LC30,LC35)的浮石轻骨料混凝土。对比盐溶液(5%Na2SO4)和水中抗冻性试验发现,盐溶液中冻融的轻骨料混凝土劣化程度大于水中。轻骨料混凝土掺入纤维后,其抵抗冻融损伤能力得到改善,掺量越高,对轻骨料性能的改善作用越明显。SEM观察发现,随着盐溶液的侵蚀以及冻融循环次数的增加,水化产物的结构由密实逐渐变得疏松;聚丙烯纤维与水泥石浆体的粘结力强,能够抑制混凝土的冻融损伤。     

层布式混杂纤维混凝土抗冻融耐久性的研究

通过普通混凝土、层布式钢纤维混凝土以及层布式混杂纤维混凝土在冻融循环下的相对动弹性模量、强度及质量变化的对比试验，研究了层布式钢纤维与聚丙烯纤维混杂应用对混凝土耐久性能的影响。结果表明。层布式混杂纤维的掺入，显著提高了混凝土的抗冻融耐久性能。     

再生混凝土的冻融循环试验研究

为了进一步研究再生混凝土耐久性的各种指标,对再生混凝土的冻融循环抵抗性做了基础性试验研究.试验以100%再生骨料替代天然碎石和砂子制备再生混凝土,以水灰比0.45,0.55为变动因素.试验结果表明,100%再生混凝土试件的冻融循环抵抗性与粗、细骨料置换率为0的普通混凝土试件相比,当水灰比为0.45,0.55时其耐久性指数分别降低6%和10%,但都能满足评价混凝土冻融循环抵抗性的最低指标.     

城市垃圾熔渣骨料混凝土耐久性试验研究

试验以100%城市垃圾熔渣粗、细骨料代替天然碎石和砂子制备熔渣混凝土,探讨城市垃圾熔渣混凝土的耐久性能,即抵抗冻融循环的能力以及抗碳化能力。试验结果表明,100%城市垃圾熔渣骨料混凝土(简称SS混凝土)试件的冻融循环抵抗性与普通骨料混凝土(简称NN混凝土)试件相比,水灰比分别为0.45、0.55时耐久性指数分别降低2.3%和6.6%,而且抵抗碳化能力差,碳化速度几乎快3倍。     

单盐侵蚀与冻融循环作用下混凝土耐久性能试验研究

吉林省大安市是东北典型的季冻土分布区,也是土壤盐渍化最严重的地区之一,其境内的土壤中易溶盐组分以HCO3-(CO2-3)、Na+含量较多,Cl-、SO2-4次之,还有少量的Mg2+、Ca2+、K+等。为了探究不同类型的易溶盐在冻融循环作用下对混凝土耐久性能的影响,在复合盐侵蚀与冻融循环双重因素作用下混凝土耐久性试验研究的基础上,进行混凝土的单盐-冻融循环对比试验,总结出在冻融交替作用下,硫酸盐、氯盐与碳酸氢盐对混凝土材料腐蚀破坏的特点、规律,并进一步对混凝土的盐冻破坏机理进行分析。     

基于轻骨料混凝土用于寒冷地区的试验研究

为了研究天然轻骨料在寒冷地区应用的可能性,本文着眼于内蒙地区蕴藏的大量浮石资源,通过试验研究纤维轻骨料混凝土的抗冻性能及抗硫酸盐冻融性能.研究发现,纤维加入后可以减缓轻骨料混凝土的强度损失,随纤维掺量的增加,改善效果显著,但纤维掺人对质量损失的影响并不明显.轻骨料混凝土在硫酸钠溶液中的冻融损伤比在水中更加严重.微观图片显示,聚丙烯纤维与水泥浆体的粘结比钢纤维强;掺入硅灰后,界面过渡区明显改善,抗冻融耐久性显著提高.     

寒冷地区纤维轻骨料混凝土耐久性研究

采用天然浮石、聚丙烯纤维、钢纤维配制纤维轻骨料混凝土,研究其在水和盐溶液两种冻融环境中的抗冻性能。研究发现,轻骨料混凝土在硫酸钠—冻融的复合损伤明显大于单一冻融损伤。聚丙烯纤维的加入可以减缓轻骨料混凝土的强度损失,而对质量损失的改善并不明显。掺入硅灰和粉煤灰后,轻骨料混凝土的质量损失和强度损失均大幅下降,抗冻耐久性得到显著改善。