纤维增强高性能混凝土在西部盐湖中的抗冻性

采用普通水和我国西部4种典型盐湖卤水为冻融介质,用快冻法研究了钢纤维与高强高模聚乙烯纤维对高性能混凝土抗冻性的影响,探讨了纤维增强对高性能混凝土抗冻性的作用机理.结果表明,在水中冻融时,钢纤维的阻裂作用限制了冻融时混凝土内部裂纹的引发与扩展,在一定程度上提高了高性能混凝土的抗冻性;高强高模聚乙烯纤维因其存在表面微裂纹,对高性能混凝土的抗冻性具有明显的不利影响.阐述了西藏、内蒙古、新疆和青海盐湖卤水中冻融时,纤维增强高性能混凝土内部不能形成足以导致结构破坏的盐结晶压,具有很高的抗卤水冻蚀性.因此,在我国西部盐湖地区,纤维增强高性能混凝土属于高耐久性的混凝土,适用于不同类型的盐湖环境.     

普通混凝土在盐湖环境中的抗卤水冻蚀性与破坏机理研究

采用快冻法测定了普通混凝土在新疆、青海、内蒙古和西藏盐湖卤水环境中的抗卤水冻蚀性,提出了混凝土在盐湖卤水的物理化学腐蚀和冻融循环双重因素作用下的冻融破坏机理,定量研究了混凝土的冻融损伤叠加效应与交互作用。结果表明,普通混凝土在不同冻融介质中的耐久性顺序是:青海盐湖卤水>新疆盐湖卤水>水>西藏盐湖卤水>内蒙古盐湖卤水;其冻融破坏特征是盐结晶压导致混凝土膨胀开裂。盐湖卤水对于混凝土冻融的损伤效应,既有降低冰点、缓解冻融的损伤正效应,也有促进盐类结晶、导致混凝土膨胀开裂的损伤负效应,两者之间的大小决定了混凝土在盐湖卤水中冻融时的损伤规律。     

抗腐蚀混凝土电杆在西北盐湖地区的野外暴露实验

在西北盐湖地区进行了抗腐蚀混凝土电杆的野外暴露实验，重点研究了普通混凝土和盐湖专用高性能混凝土在青海察尔汗盐湖地区的抗腐蚀性、抗冻性、变形性和氯离子扩散性能。结果表明，普通混凝土不能适应盐湖地区恶劣的环境气侯条件，盐湖专用高性能混凝土在盐湖环境中具有优良的耐久性，能够确保抗腐蚀混凝土电杆具有较长的预期使用寿命。     

高强和高性能混凝土在青海盐湖卤水中的抗腐蚀性

针对青海盐湖地区特定的自然环境，配制了普通、高强和高性能混凝土，同时进行了不同混凝土的卤水腐蚀单因素试验和卤水腐蚀－－干湿循环双因素试验。结果表明，普通混凝土的耐久性很差，高强混凝土的抗腐蚀性不尽人意，高性能混凝土具有优良的抗腐蚀性能，钢纤维和高强高弹模聚乙烯纤维增强高性能混凝土在双因素作用下抗腐蚀性更好。     

混凝土在多重因素作用下的氯离子扩散方程

基于Fick第二扩散定律，推导出综合考虑混凝土的氯离子结合能力，氯离子扩散系数的时间依赖性和混凝土结构微缺陷影响的新扩散方程，得到了混凝土的氯离子扩散理论基准模型。建立了考虑多种耐久性因素作用下的混凝土表面剥落氯离子扩散理论模型，混凝土冻融循环氯离子扩散理论模型和混凝土损伤氯离子扩散理论模型。借助于大量的实验和工程数据，对理论基准模型进行了实验验证和工程验证，结果表明，在海洋，除冰盐和盐湖等氯离子环境中，混凝土氯离子浓度实测值与本文理论模型预测值完全相符，取得了满意的验证效果。     

引气混凝土在中国盐湖环境中抗冻性的研究

用快冻法研究了普通混凝土与引气混凝土在水和西藏、内蒙古、新疆和青海盐湖卤水中的抗冻性。结果表明，普通混凝土在盐湖卤水中冻融时，引起冻融破坏的主导因素是盐结晶压，混凝土的抗卤水冻蚀性主要取决于盐结晶压的损伤负效应和卤水冰点降低的损伤正效应。引气产生的气孔不仅能释放水冻胀压，而且能更加显著的缓解盐结晶压，引气能否改善抗冻性主要取决于盐湖卤水的种类和成分。     

混凝土使用寿命预测方法的研究I——理论模型

基于Fick第二扩散定律,推导出综合考虑混凝土的氯离子结合能力、氯离子扩散系数的时间依赖性和混凝土结构微缺陷影响的新扩散方程: 建立了考虑多种因素作用下的混凝土氯离子扩散理论模型。该模型解决了长期以来Fick扩散理论在混凝土中的适应性问题,并与Clear经验模型完全相符。用本理论模型预测混凝土结构在海洋环境中的使用寿命比用Maage模型更加合理。     

盐湖环境条件下抗腐蚀混凝土电杆的研究与开发

利用盐湖专用高性能混凝土技术，采用离心工艺研究开发出盐湖专用抗腐蚀混凝土电杆，解决了大西北盐湖地区混凝土电杆易腐蚀的难题，产品质量达到电杆国标要求和耐久性要求。同时，运用混凝土的氯离子扩散理论模型预测其使用寿命能达到50年。     

混凝土使用寿命预测方法的研究Ⅲ--混凝土使用寿命的影响因素及混凝土寿命评价

基于所建立的混凝土氯离子扩散理论模型，研究了混凝土结构构造要求，混凝土特性和暴露条件等对其结构使用寿命的影响规律结果表明，混凝土保护层厚度，氯离子扩散系数，氯离子结合能力，临界氯离子浓度，混凝土结构缺陷和暴露条件等决定了混凝土结构的使用寿命。此外，还探讨了混凝土结构在海洋环境条件下的预期使用寿命问题。     

混凝土使用寿命预测方法的研究Ⅱ--模型验证与应用

借助于大量的实验数据，对文献[1]建立的混凝土氯离子扩散理论模型进行了实验验证和工程验证。结果表明，在海洋氯离子环境中混凝土结构的氯离子浓度实测值与本文理论模型预测值完全相符，取得了满意的验证效果。此外，依据氯离子扩散理论模型确定了混凝土的氯离子扩散系数，渗透性与其使用寿命的关系，探讨了高性能混凝土在恶劣条件下的最大水胶比和最小胶比和最小保护层厚度等耐久性设计参数，与瑞典高性能混凝土手册的规定基本一致。