浅析混凝土碳化、冻融的防治

混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中CO2气体渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化，其化学反应为：Ca（OH）2＋CO2=CaCO3＋H2O。水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生成难溶的Fe2O3，和Fe3O4，称为纯化膜。碳化后使混凝土的碱度降低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。可见，混凝土碳化作用一般不会直接引起其性能的劣化。对于素混凝土，碳化还有提高混凝土耐久性的效果，但对于钢筋混凝土来说，碳化会使混凝土的碱度降低，同时增加混凝土孔溶液中氢离子数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。     

辽西地区风积土的强度、冻融特性及其分形性质的研究

博士学位论文摘要 冻土在我国分布面积很广，其研究一直是学术界的一个热点问题，关于冻土的研究，多数是涉及黄土、砂土和粘土，而对风积土的研究目前开展的还不多。针对辽西地区广泛存在的风积土的特殊性进行了大量系统的研究，主要研究工作体现在以下几个方面：     

碳化-冻融作用下钢筋混凝土梁承载力衰减分析

为了研究碳化-冻融环境对钢筋混凝土梁承载力的影响,对钢筋混凝土试验梁进行了多重循环碳化-冻融交替作用下的加速腐蚀试验,然后对完成腐蚀试验的钢筋混凝土梁进行抗弯荷载试验.通过荷载试验获得腐蚀梁的应变变化、裂缝发展及荷载位移曲线,分析碳化-冻融耦合作用对试验梁承载力衰减的影响.结果表明:荷载试验过程中腐蚀钢筋混凝土梁的跨中截面应变基本满足平截面假定,相同荷载下受腐蚀梁的跨中应变大于未腐蚀梁的应变值;与未腐蚀钢筋混凝土梁相比受腐蚀梁的裂缝出现的较早,裂缝较宽、数量较少;从试验梁的荷载-位移曲线可知同一级别荷载作用后梁体跨中位移值随碳化-冻融腐蚀周期的增加而增大,极限荷载随腐蚀周期的增加而降低.根据试验梁荷载试验的实测数据提出了钢筋混凝土梁在全寿命周期内承载力时变衰减系数的计算公式,并通过有限元模拟分析验证了其正确性,该系数可用于我国严寒区钢筋混凝土结构的承载力衰减模拟分析和评估,成果可为实际工程参考.     

共聚型聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂的研制

利用醋酸乙烯酯与两种烯类单体共聚,研制出防冻性、耐水性较好的环保型聚醋酸乙烯乳液胶粘剂,并通过研究发现聚醋酸乙烯乳液组成(聚乙烯醇、共聚单体以及乳化剂等)均对乳液性能产生影响。     

An improvement to the simulation of phase-change heat-transfer during soil freezing and thawing

A new variable time step method, which is called the backwards calculating time step method, is presented in this paper. It allows numerical simulation of soil freezing and thawing while avoiding "phase change missing and overflowing". A sensitive heat capacity model is introduced through which the calculation errors are analyzed. Then the equation using the self-adjusted time step is presented and solved using finite differences. Through this equation, the time needed for a space cell to reach the phase change point temperature is calculated. Using this time allows the time step to be adjusted so that errors caused by "phase change missing and overflowing" are successfully eliminated. Above all, the obvious features of this method are an accelerated rate for adjusting the time step and simplifing the computations. An actual example proves that this method can accurately calculate the temperature fields during soil freezing and thawing. It is an improvement over traditional methods and can be widely used on com- plicated multi-dimensional phase change problems.     

季节冻土区渠道水分迁移规律及冻胀特性试验研究

为了量化渠基土体中的水分在冻融过程中的迁移及其分布规律,揭示渠基土体的微观冻胀特性,选取渠基土体不同部位的原状土样,进行冻融试验,采用CT扫描技术,监测研究渠基土样冻融过程中的水分迁移及其孔隙水分布规律,进一步探究渠基土体的微观冻胀特性。结果表明:冻融过程中土样深度16～18 cm处的含水率较高,产生了水分积聚。冻结过程中,土体的微观孔隙结构发生了明显变化,同时发生了裂缝的张开和闭合。在融化阶段,由于冻结水快速融化,土体发生融沉,最大融沉量为6.78 mm。研究成果揭示了渠基土体单向冻融过程中的水分迁移规律、孔隙水的分布状态及其冻胀微观特性,为季节冻土区输水渠道的抗冻胀设计提供了理论基础。     

寒区水利工程用透水混凝土配合比优化试验研究

强度和透水性之间的矛盾是影响透水混凝土大面积推广应用的主要因素之一,易遭受冻融破坏又是其在北方寒区水利工程中广泛应用的重要障碍。采用正交试验的方法,对寒区冻融条件下的透水混凝土配合比展开优化试验研究。根据试验结果,提出北方寒区透水混凝土配制的最佳配合比。     

土工格栅在冻土路基中的应用及展望

冻土地区路基冻融病害的整治,一直被视为世界性的难题。现有的常规施工工艺和方法在冻土地区均存在着一定的局限性。土工格栅凭借其独特的网状结构和镶嵌咬合能力,在国内外岩土工程中得到了广泛的应用。本文基于土工格栅的加筋特性和现有的格栅加筋工程的实际经验,建议可选择土工格栅可对冻土路基冻融灾害进行防治,并分别针对冻土地区常见的冻胀、融沉及翻浆灾害问题,从理论研究和工程实践方面阐述了其具有一定的实际应用性,并对其进行了应用展望。     

冻融条件下板式天然橡胶支座力学性能试验研究

以宁夏六盘山东毛高速公路桥梁工程为依托,通过室内试验,将一批板式天然橡胶支座置于标准冻融试验箱中,控制一定的温度与湿度,分别进行25,50,75,100,150次冻融循环处理,模拟宁夏高原地区冬季冻融交替环境对天然橡胶支座的影响.试验得到了其极限抗压强度、极限抗剪强度、抗压弹性模量、抗剪弹性模量、竖向刚度及水平等效刚度等力学性能方面的变化,并采用最小二乘法建立天然橡胶支座的衰减模型,推导出了相应的拟合曲线及衰减函数.     

滨州市廿里堡闸碳化冻融危害及防治

分析滨州市廿里堡闸碳化、冻融破坏的原因及危害,提出治理及预防措施,对其正常运行发挥效益起到了积极的保障作用。