Influence of diurnal and seasonal temperature variations on the detection of corrosion in reinforced concrete by acoustic emission

Chloride rich reinforced concrete prisms were coupled to chloride-free prisms and exposed to diurnal and seasonal temperature cycles typical of those found in the UK. Acoustic emissions (AE) and galvanic currents were continuously monitored and correlated with ambient temperature. AE and galvanic currents were found to emulate the evolution of temperature in the diurnal cycles, although no specific relationship between AE and galvanic current could be obtained. The influence of seasonal variations in galvanic current had no obvious influence on AE Energy per second over the range of corrosion rates studied. The findings suggest that AE is more sensitive to short term (diurnal) changes in corrosion rates than the longer (seasonal) effects. It was hypothesised that this is due to transitory changes in the internal microclimate of the concrete.     

FTSR薄板坯连铸连轧SS400钢板的组织与性能

研究了唐钢薄板坯连铸连轧线(FTSR)生产的4种不同厚度SS400钢板的显微组织和力学性能，井测定了钢板的应变硬化指数。实验结果表明：随钢板厚度的减小，其晶粒尺寸呈现出减小的趋势，该钢板具有较为优良的综合力学性能及较好的成形性。另外，通过对5．75mm厚SS400钢板的系列温度冲击实验发现，该钢板在-60℃时仍具有较好的韧性。     

用丝束电极研究混凝土中钢筋腐蚀的不均匀性

用8×8阵列丝束电极模拟研究了混凝土中钢筋的腐蚀.将混凝土试样浸泡在10 %NaCl溶液中,通过测量铁丝束电极的自腐蚀电位和极化电阻,获得了在相同埋置深度和不同埋置深度时,铁丝腐蚀的电位、极化电阻和腐蚀速度分布等信息,研究了混凝土结构和氯离子浓度对它们的影响.结果表明,混凝土中铁丝腐蚀不均匀.自腐蚀电位和极化电阻较分散,电位随时间负移、极化电阻变小,丝束之间的电位差增大.随铁丝埋入深度增加,电位负移量、氯离子浓度和腐蚀速度都减小、极化电阻增加     

基于SVM的PC刚构桥施工期时变可靠度

为了研究早龄期混凝土材料时变性能,通过现场24组主梁同步养生试块力学试验结果,得到了早龄期混凝土弹性模量的时变规律.基于支持向量机(support vector machine,SVM)建立了施工期预应力混凝土(prestressed concrete,PC)刚构桥标高控制可靠度模型,结合蒙特卡洛法计算了PC刚构桥标高控制可靠指标.结果表明:主桥同样状态下,混凝土弹性模量与龄期之间的关系呈现幂函数关系,PC刚构桥中悬臂阶段与最大悬臂阶段应以不同的自由端挠度偏差容许值控制,中悬臂阶段自由端挠度偏差容许值最大不高于4 mm,最大悬臂阶段自由端挠度偏差容许值最大不高于20 mm.     

UHPC的轴拉性能与裂缝宽度控制能力研究

为研究3种类型超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,简称UHPC)的轴拉应力-应变曲线及其裂缝宽度控制能力,包括高应变强化UHPC、低应变强化UHPC和应变软化UHPC.采用轴拉试验方法测试狗骨头形试件,得到UHPC的轴拉应力-应变曲线和缝宽-应变曲线.试验结果表明:高应变强化UHPC和低应变强化UHPC的轴拉应力-应变曲线均包括弹性段、应变强化段和应变软化段,应变软化UHPC只有弹性段和应变软化段;UHPC应变强化段和应变软化段的转折点是裂缝缓慢扩展和迅速扩展的临界点;提高UHPC的极限拉伸应变,即延长其应变强化段,有助于提高其裂缝宽度控制能力;高应变强化UHPC拉伸应变在0.42%之前,其裂缝宽度均小于0.05 mm.对比C50混凝土(极限应变、极限强度分别为0.012%、2.3 MPa),高应变强化UHPC优异的裂缝宽度控制能力避免了结构设计中受正常使用状态裂缝宽度验算限制的影响,同时可在钢筋屈服前与其全程协同工作,这使得钢筋增强高应变强化UHPC在某些需要对裂缝宽度进行严格控制的结构类型中具有很高的应用价值.     

预应力纤维布加固混凝土梁冻融特性试验

为了研究预应力碳纤维布对受冻融作用影响的混凝土梁的加固效果,从而进一步认识混凝土与碳纤维布共同工作的行为,研究了加固梁中碳纤维布和混凝土的各自力学性能以及碳纤维布加固混凝土梁的整体力学性能.结果表明,冻融后的试验梁开裂荷载和极限承载力有所下降;初始预应力水平越高,试验梁的开裂荷载和极限荷载下降速度越快;在冻融循环和预应力耦合作用下混凝土内部损伤严重,碳纤维布-混凝土界面的粘结力退化明显.     

高强钢绞线网加固混凝土粘结性能试验研究

通过高强钢绞线网聚合物砂浆加固层与混凝土结构的剥离破坏试验,对加固层与混凝土界面的剥离破坏特征进行了研究。探讨了单侧加固、植筋加固及U型加固等不同的加固方式对加固层抗剪承载力及抗剪强度的影响。试验结果表明,采用U型加固等增加粘结面积的方式能有效提高加固层粘结面抗剪承载力,但同时会削弱加固层的抗剪强度,而在界面上植入抗剪钢筋后,能同时提高聚合物砂浆加固层的抗剪承载力及抗剪强度。根据试验结果,提出了最小植筋率的建议值。     

带裂缝混凝土氯离子扩散作用试验研究及数值模拟

为了准确评估带裂缝工作混凝土结构的耐久性能,针对氯离子在带裂缝混凝土中的扩散过程进行研究。提出了无损制备裂缝的方法,可高效易行地在混凝土侧面及内部产生裂缝。对带裂缝的水泥砂浆试件进行氯盐溶液浸泡试验,深入研究了单缝和双缝试件中氯离子的扩散作用,修正了氯离子的扩散系数,并对带裂缝混凝土的氯离子扩散过程进行了数值模拟。研究结果表明：氯离子会沿裂缝发展方向及垂直于裂缝发展方向扩散,随着水灰比的减小,砂浆试件的抗氯离子扩散性能明显提高,在一定范围内,当裂缝间距增大,双缝间的氯离子扩散交互影响作用明显减小,ANSYS软件的模拟结果与试验数据吻合良好。     

高强钢筋高韧性混凝土框架中节点抗震性能试验研究

对4个高强钢筋高韧性混凝土框架中节点进行低周往复加载试验,对比不同范围采用高韧性混凝土进行增强的节点与同条件下未增强的节点的承载能力、变形能力、滞回特性、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标。结果表明,在节点中采用高韧性混凝土进行增强,可以改善节点破坏形态,提高试件的承载能力和变形能力,提高构件的抗震性能,由节点核心区延伸至1倍有效梁高范围内采用高韧性混凝土进行增强的节点对变形性能、刚度退化、延性和耗能能力增强效果最佳。     

高性能混凝土板式构件的早期收缩特性及预测模型

以桥面板等高性能混凝土板式构件为研究对象,通过实验测试了板式构件不同截面厚度位置处早期收缩分布情况,探讨混凝土早期收缩变形与温度、湿度发展过程。结果表明,混凝土板式构件的内部厚度方向不同位置处的相对湿度随龄期都呈现逐渐减小趋势,并呈现两阶段特征,同时,混凝土板式构件早期收缩变形厚度方向不同步,导致板式构件表面产生拉应力,当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度时,混凝土表面就会出现浅层裂缝,这与实际工程中发现的板式构件表面开裂情况相吻合。混凝土板式构件早期收缩变形与相同配合比混凝土的早期自由收缩变形进行比较,引入相对约束度并建立了混凝土板式构件早期收缩变形的预测模型,并验证了该模型的准确性,其特点是能预测高性能混凝土板式构件不同截面厚度位置的早期收缩变形,对控制混凝土桥梁板式结构的早期收缩裂缝具有实际意义。