横向弯曲裂缝对混凝土内氯离子侵蚀作用的影响

分析了横向开裂混凝土内氯离子的侵入机理及其主要影响因素,建立了基于双重孔隙介质模型的修正Fick定律氯离子扩散模型,并对持续加载下的开裂钢筋混凝土梁构件进行了氯盐干湿循环侵蚀试验。试验采用浓度为5%的NaCl溶液,在进行15个干湿循环后,借助快速氯离子含量检测RCT（Rapid Chloride Testing）法,对各裂缝处不同深度的氯离子含量进行了测定。试验结果表明：1）干湿循环侵蚀作用下,开裂混凝土表层0~20 mm范围内氯离子含量出现峰值,故可取表层对流区深度为15~20 mm左右;2）当表面裂缝宽度小于0.3 mm时,等效氯离子扩散系数平稳增大,模型的预测精度较高;当裂缝宽度大于0.3 mm后,等效氯离子扩散系数快速增大,氯离子侵入受对流作用的影响加大;3）受弯开裂混凝土等效氯离子扩散系数的劣化因子与裂缝宽度有直接关系,建议采用二次幂函数或分段函数来进行描述。     

沿海服役混凝土结构氯离子质量分数检测和分析

为了弄清沿海服役混凝土的氯离子质量分数分布规律及影响因素,对江苏连云港码头部分泊位不同区域的氯离子进行了取样检测,分析了浸水时间、所处方位、开裂状态、维修历史等因素对混凝土内氯离子质量分数的影响。分析结果表明:水位变动区混凝土内的氯离子质量分数积累速度最快,且基本随高程增加而增大;开裂位置的氯离子质量分数明显大于相同环境下的非开裂位置;不同方位混凝土经历的光照时间不同,造成其内部氯离子质量分数有一定差异,其中向海侧混凝土内的氯离子质量分数峰值出现在混凝土浅层,背海侧的则出现在混凝土深层;混凝土表面维修后内部氯离子会向表面迁移,造成质量分数峰值出现在试件内部某一深度。     

现浇护堤植生型生态混凝土耐久性的试验研究

生态混凝土是指有助于降低地球环境的负荷,同时,能谋求和生态系统的调和或共生、创造舒适的环境,具有实用性的混凝土。探讨了配有SR-3无机质混合材料的护堤植生型生态混凝土(孔隙率一般在20%左右),在冻融循环和碳化作用下的耐久性能,用试块质量和横向基频的变化情况以及试块的碳化深度和碳化后的强度来对其冻融和碳化耐久性进行评价。试验结果表明,在生态混凝土中加入SR-3后,增强生态混凝土的抗冻疲劳性能,降低了此种生态混凝土的强度损失,使得具有较好的抗冻性;此种生态混凝土的碳化后仍然能够满足工程所需要的性能要求。     

冲击回波法检测套筒灌浆密实度现场试验研究

采用冲击回波法对装配式剪力墙套筒灌浆密实度进行现场原位试验,分析了单排、双排对称和"梅花形"布置套筒灌浆的测试结果,在灌浆完成的不同时间内以及在被测构件表面潮湿、有浮浆、灰尘的多种实际工况下进行检测.结果表明:冲击回波法可通过卓越频率和反射波速来判断套筒灌浆密实度,对于单排和"梅花形"布置套筒冲击回波法均可有效的判断灌浆的密实程度,对于双排对称布置的套筒,通过双面对测的方法可判断套筒灌浆密实度.检测面潮湿、有灰尘对检测结果没有影响,检测面有浮浆或是边缘套筒对检测干扰较大.在灌浆完成4 d后检测不会对检测结果产生影响.     

混凝土保护层均匀锈胀内裂分析

钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构使用寿命的重要因素,混凝土保护层锈胀内裂加速整个混凝土保护层的开裂。假定混凝土满足最大伸长线应变破坏准则,利用圆孔扩张理论对铁锈自由膨胀充满混凝土与钢筋交界面空隙后混凝土保护层内裂进行分析,建立了锈胀内裂时刻的钢筋锈蚀深度计算式。针对计算式主要影响参数的分析表明:钢筋锈蚀深度与水泥石中毛细孔体积、钢筋直径、混凝土极限拉应变成正相关,与铁锈体积膨胀率成负相关。     

基于FEMLAB的结构混凝土中氯离子侵蚀量预测分析

分析了氯离子侵入混凝土的特性,采用FEMLAB有限元数值分析软件对结构混凝土内氯离子扩散规律进行了数值模拟,通过与试验结果的比较,验证了数值模拟的可行性与合理性;随后,在考虑表面氯离子浓度以及扩散速度随时间变化特性的情况下,研究了结构混凝土中氯离子的扩散行为,并与不考虑两者时变因素情况下的结果进行了比较.结果表明,差异十分明显.     

预应力混凝土结构在冻融损伤条件下的疲劳寿命预测模型研究

为探索预应力结构在侵蚀环境作用下的工作机理与寿命,研究冻融与疲劳侵蚀环境下结构疲劳寿命的主要因素及相对关系,对15根预应力混凝土梁进行了在不同冻融循环次数后的低周疲劳试验。试验结果显示,预应力张拉水平和冻融循环次数是影响预应力混凝土结构疲劳寿命的主要因素。采用损伤力学方法建立了疲劳寿命与冻融循环过程中相对动弹性模量衰减之间的关系,并建立了寿命预测模型。模型计算结果与实测结果表明,预测寿命和实测寿命相比较为符合。本文的工作是对研究预应力混凝土结构损伤机理和改进预应力混凝土结构耐久性设计等方面的有益探索。     

弧型网架的动力特性研究

根据建筑物造型的要求,江苏大学体育馆的屋盖网架设计成了弧形,造型别致,但是对网架的设计,尤其是抗震设计提出了更高的要求。在网架设计相关资料的基础上,对其进行了抗震分析。应用振型分解反应谱法和时程分析法对网架结构分别在小震、大震下的地震反应进行了二阶段设计与验算,分析表明网架满足强度、刚度及抗震设防要求。     

粉煤灰对受弯开裂钢筋混凝土内氯离子侵蚀的影响

为了研究粉煤灰掺量对受弯开裂钢筋混凝土中氯离子侵蚀过程的影响,采用三点受弯的方法将粉煤灰掺量(质量分数)分别为0%,15%和30%的混凝土梁进行两两自锚,并将不同开裂状态下的试验梁放置于5%(质量分数)的NaCl溶液中进行干湿循环侵蚀试验.结果表明：干湿循环作用下,受弯开裂混凝土的表层对流区深度在10~20mm,且随着裂缝宽度的增加,对流区深度逐渐增大;混凝土的氯离子渗透性能随着弯曲裂缝宽度的增大而提高;粉煤灰掺量在15%以上时能有效改善开裂混凝土的抗氯离子渗透性能,其等效氯离子扩散系数是普通混凝土的1/8~1/6;扩散分析时,混凝土损伤劣化效应系数K与裂缝宽度w,粉煤灰掺量f可用指数关系进行拟合.     

冻融与氯盐侵蚀作用下预应力结构耐久性试验及数值模拟

为探索预应力混凝土结构在侵蚀环境作用下的耐久性,通过对12根预应力混凝土梁在不同冻融循环次数后进行的氯离子侵蚀试验,主要研究影响冻融与氯盐侵蚀环境下结构耐久性的因素。针对季节性冰冻地区的预应力海工结构耐久性失效特点以及结构耐久性具体要求,综合考虑正负峰值温度差与预应力的影响,提出了冻融条件预应力结构氯盐侵蚀的耐久性分析模型,通过工程实例验证模型的可行性。研究结果表明,采用Crank-Nicholson格式差分进行数值模拟,模拟结果与实际工程检测结果吻合较好;预应力水平和冻融循环次数是影响预应力混凝土梁氯离子扩散的主要因素,冻融损伤严重缩短结构的使用寿命,预应力延缓了混凝土冻融损伤;冻融循环次数越大,扩散深度越深;对于冻融损伤度为24%的混凝土,其氯离子扩散所需的时间是未损伤混凝土的15%~25%。