结构裂缝的分布式光纤监测方法及试验研究

结构裂缝监测是评估结构安全性的重要依据之一,分布式光纤裂缝监测技术可有效避免点式检测空间不连续造成的漏检现象,且易于实现自动化监测。该文提出了布里渊光频域分析计（BOTDA）结合斜交光纤组的裂缝监测方法,通过几何分析得到了光纤应变和裂缝宽度及开展方向的理论模型,并采用标定试验建立了由光纤测试应变反算裂缝宽度及开展方向的数值方程。同时开展了光纤裂缝传感器标距和预拉力大小对测量精度影响的试验研究,并标定了300mm标距的光纤裂缝传感器实测应变和裂缝宽度及夹角的定量关系。最后通过裂缝模拟试验对裂缝开展进行了跟踪监测,结果表明斜交光纤组能有效得到光纤与裂缝之间夹角值并实时监测裂缝宽度变化。     

疲劳荷载作用对高性能混凝土收缩徐变影响的试验研究

混凝土徐变是指在持续荷载作用下,混凝土及其结构的变形随时间不断增加的现象。桥梁在服役期间会受到疲劳荷载作用,导致材料性能劣化,但是目前关于疲劳荷载作用对收缩徐变影响的研究较少。对比分析了经历和未经历疲劳荷载作用的高性能混凝土收缩徐变性能,研究疲劳荷载作用对高性能混凝土收缩徐变性能的影响。试验结果表明,疲劳荷载作用会改变收缩和徐变的发展规律,表现在会增加早期收缩应变,缩短进入徐变平稳期的时间,增大徐变平稳期后混凝土徐变应变增加速率。     

砖混结构中含氯混凝土构件的耐久性提升与工程应用

在以海砂作为建筑用砂的砖混结构中,海砂的氯离子在浓度超过限值时会使混凝土保护层锈胀开裂。应用双向电迁技术能将混凝土内部带负电的氯离子向外迁移而被排出混凝土,并可将阻锈剂阳离子向混凝土内部迁移形成一层密实的保护膜,从而起到阻锈的作用。以宁波某砖混结构维修加固工程为例,利用双向电迁技术对其含氯混凝土构件进行耐久性提升。工程应用结果表明,双向电迁后含氯混凝土构件的耐久性显著提高。     

混凝土内部应变分布式光纤实时检测方法及试验研究

布里渊散射光时域分析技术（BOTDA）是1种新型光电监测技术,可对沿光纤轴向的应变、温度进行分布式监测,并具有长距离、分布式、高精度和耐久性等特点,适用于结构的健康监测。系统介绍了基于BOTDA的混凝土内部分布式应变的检测方法,并通过试验研究标定了由气吹再灌浆技术铺设的埋入式传感光纤的工作性能,解决了工程应用中无法将长距离分布式传感光纤埋入混凝土内部的技术难题。试验结果表明,以气吹再灌浆技术铺设的埋入式光纤传感器能有效检测混凝土内部分布式应变,可应用于结构物的全面、长期、稳定、实时的健康监测。     

某机械厂排架柱混凝土电化学再碱化技术的应用研究

为了对混凝土电化学再碱化技术现场应用效果进行深入研究,选取四川省彭州市某机械厂混凝土柱作为试验对象,跟踪检测再碱化通电修复全过程,从碳化深度、混凝土强度、pH值、腐蚀电位等四方面分析评估再碱化修复效果。结果表明,再碱化的通电修复可分为3个阶段,各阶段电阻率逐级下降,第Ⅲ阶段的电阻约为第Ⅰ阶段的70%;再碱化处理后钢筋附近护层碱性增强,钢筋附近混凝土的p H值加了1.3,钢筋的腐蚀风险显著降低,钢筋再碱化后均能提升至无锈蚀活动状态,且被修复前钢筋的腐蚀情况越严重,修复效果越显著,最大腐蚀电位可从修复前的-346 mV提升到-81 mV。     

持续荷载作用下疲劳损伤混凝土梁的变形性能分析

为明确往复荷载和持载作用下混凝土梁变形的发展规律,本文通过弯曲疲劳加载引入疲劳损伤后采用堆载法对4根梁进行堆载徐变试验,研究疲劳损伤对梁受压区混凝土的徐变发展规律和持续荷载作用下梁变形性能的影响。研究结果表明:相较于无损梁,疲劳损伤梁受拉区混凝土最大裂缝宽度、受压区混凝土总应变和总挠度更大,且在堆载作用下的发展速率更快,随着疲劳损伤程度的增大,各指标也有增大的趋势;疲劳作用促进了混凝土微裂缝的产生和发展,提前并加速了梁徐变变形的发展,导致前期疲劳加载就已产生了部分徐变应变和徐变挠度;基于试验结果建立了疲劳损伤梁受压区混凝土总徐变应变和梁徐变挠度计算模型,发现疲劳循环寿命比为0.025、0.15和0.60时的疲劳残余挠度分别相当于无损梁128、800和1 180 d的徐变挠度。     

迁移型阻锈剂在钢筋混凝土中的研究进展

钢筋锈蚀导致混凝土耐久性的降低问题一直受到全世界的广泛关注,迁移型有机阻锈剂可以有效提升混凝土的耐久性,并与混凝土结构有着很好的相容性,且在经济上优于普通掺入型无机阻锈剂。从混凝土工程钢筋锈蚀原因、迁移型阻锈剂的阻锈机理进行分析,进而介绍迁移型阻锈剂的国内外研究情况以及迁移型阻锈剂的性能试验和评价方法,最后就迁移型阻锈剂相关应用的问题进行总结。     

电化学除氯过程钢筋网周围电场与氯离子分布特征试验研究

探明电化学除氯过程混凝土内部的电场分布特征有利于研究混凝土除氯后的氯离子非均匀分布现象。为进一步研究电化学除氯过程中混凝土内部电场对氯离子迁出的影响,将一种屏蔽式预埋电极阵列应用于内蕴氯盐的钢筋网布置混凝土试件电化学除氯试验中,探究钢筋网周围电场及氯离子的分布特征。结果表明,混凝土内电场分布影响氯离子的迁出,电场强度大的区域,氯离子迁出速率高,残余氯离子浓度低;电场强度小的区域,氯离子迁出速率低,氯离子存在堆积现象。     

装配式轨顶风道灌浆套筒连接节点的力学性能研究

装配式轨顶风道可以很好地解决轨顶风道施工质量控制难题。为探明装配式轨顶风道钢筋套筒灌浆连接节点的力学性能,文中以宁波市庙堰站装配式轨顶风道项目为研究对象,依据工程特点设计了轨顶风道灌浆套筒连接方式,并对该设计节点进行了连接强度计算和力学性能试验研究。研究结果表明,设计的灌浆套筒连接方式破坏模式均为钢筋拉断,破坏时钢筋与灌浆料、套筒与现浇混凝土的相对位移均很小,可以满足工程需要。文中的研究结果为装配式预制轨顶风道的应用提供了科学依据。     

机制砂钢筋混凝土梁的徐变特性

为缓解混凝土用砂供需矛盾,用高品质机制砂代替天然砂是大势所趋。徐变作为钢筋混凝土的一个重要性能,是制约机制砂在工程结构中应用的关键因素之一。对比了天然砂和机制砂的四种骨料的颗粒级配、石粉含量和亚甲蓝值等材料指标,研究了机制砂的细观指标特性。设计了天然砂和机制砂钢筋混凝土梁长期持载试验,基于850 d的混凝土梁跨中截面应变和跨中挠度的长期观测数据,发现亚甲蓝值与跨中截面的混凝土表面应变发展具有一定的相关性,随着亚甲蓝值的增大,跨中截面混凝土表面的应变量随时间发展增加。同时,随着时间的增长,机制砂混凝土梁的挠度值逐渐明显大于天然砂混凝土梁的,亚甲蓝值是影响机制砂混凝土梁长期挠度的主要因素之一,挠度发展随亚甲蓝值的增大而增大。