混凝土Ⅰ型裂缝扩展的氯离子渗透特征

为了研究荷载作用下混凝土结构裂缝扩展过程中的氯离子侵蚀问题,更加准确地描述不同扩展阶段裂缝周边的氯离子侵蚀特征,依据混凝土断裂准则,采用ANSYS参数化设计语言APDL进行二次开发,自编程序模拟了混凝土小梁Ⅰ型断裂裂缝开展过程;在断裂分析的基础上通过参数等效,采用结构-热分析方法,基于体应变-损伤变量-氯离子扩散系数一一映射关系,实现了混凝土裂缝扩展过程中各个阶段氯离子侵蚀的数值分析. 结果表明:不同裂缝扩展阶段,三点弯曲混凝土小梁裂缝周边氯离子侵蚀结果与试验结果吻合,荷载作用下混凝土裂缝尖端氯离子侵蚀呈现加剧现象,在混凝土结构耐久性寿命分析中起决定性作用;双K断裂准则和基于损伤参数的氯离子扩散模型能够模拟混凝土开裂过程氯离子侵蚀问题.      

连云港盐渍土中钢筋混凝土结构寿命预测

通过分析连云港盐渍土中盐分含量分布,指出连云港盐渍土属于氯盐渍土,盐分含量随土层深度的增加线性减小,对钢筋的腐蚀性为中等腐蚀性;综合考虑氯离子在混凝土孔隙溶液中的扩散、电迁移以及毛细吸附过程,建立氯离子运移模型;模型的计算结果与实测结果有较好的拟合度;采用有限元方法分析了连云港盐渍土环境下混凝土内部氯离子含量分布状况,并计算不同混凝土保护层厚度的结构物寿命,建议混凝土保护层厚度应该大于50 mm。     

矿物掺合料及外加剂对混凝土抗氯离子渗透性的试验研究

文章针对江苏沿海(南通)地区盐渍土环境下混凝土结构耐久性研究,结合室内实验和现场工程数据的验证对比,通过氯离子在不同矿物掺合料及外加剂的混凝土结构中的扩散试验分析,由Fick扩散定律,推导出氯离子环境下混凝土结构初始腐蚀时间的计算公式,并对氯离子环境下影响混凝土保护层最小厚度进行了研究,为江苏沿海地区新建工程项目混凝土结构耐久性设计提供了保护层最小厚度的建议。     

影响混凝土结构工程耐久性的主要因素分析

混凝土结构的耐久性是指混凝土结构在预定作用和预期的维护与使用条件下,结构及其部件能在预定的期限内维持其所需最低性能要求的能力。影响混凝土耐久性的因素很多,包括水灰比、保护层厚度、密实度等内部因素和温度、湿度、氯离子侵蚀等外部因素。全面分析了各影响因素的作用过程,以在工程实践中予以注意,延长工程的使用寿命。     

电场作用下混凝土中氯离子输运模型及仿真

为了研究处于氯盐、杂散电流耦合侵蚀环境的混凝土结构耐久性,对电场作用下氯离子在混凝土内部的输运规律进行研究.首先,根据Hamilton型变分原理,建立电场作用下混凝土内部氯离子的输运模型;其次,基于细观角度,建立混凝土内部孔隙水饱和度的定量计算公式,并同时考虑时变因素和孔隙水饱和度对氯离子输运的影响,对非饱和状态下氯离子的扩散系数予以修正;最后,通过comsol模拟氯离子在混凝土内部的输运过程,并对电场作用下氯离子的输运速率与仅有浓度梯度作用下氯离子自由扩散速率进行了比较分析.研究结果表明:应用电场作用下混凝土中的氯离子输运模型研究地下混凝土结构的耐久性及结构寿命预测问题是可行的;在10 V电场作用下,混凝土中的氯离子的输运效率相当于自由扩散状态下氯离子输运效率的769倍.     

隧道混凝土结构使用寿命评价

针对隧道混凝土结构使用寿命评价问题,以Fick第二定律为基础,利用混凝土扩散理论,运用相应的数学模型,对影响隧道混凝土结构使用寿命的一些因素进行全面分析和思考。研究结果表明:混凝土保护层厚度是55 mm时,混凝土的预测使用寿命只有102年到105年,而采用保护层厚度是70 mm时,混凝土的预测使用寿命可达209年和248年,因此必须严格控制施工的质量,保证一定的保护层厚度。因此,随着保护层厚度的递增,混凝土的预测使用寿命增长则会加大,说明增加保护层的厚度可以有效的提高钢筋混凝土结构的使用寿命。最后,经过实验验证,在混凝土中添加一定量的粉煤灰的基础上,再添加一定数量矿渣,可明显提高混凝土的使用寿命。研究结果可以提高隧道混凝土结构寿命的措施和技术,具有很好的现实意义。     

钢筋混凝土保护层的重要性及控制措施

钢筋保护层厚度偏差超标是混凝土质量通病的主要表现,直接影响混凝土结构工程的耐久性和安全性,降低了结构可靠性和有效使用年限。交通运输部在2009年将保护层厚度偏差超标列为钢筋混凝土实体质量重点治理内容,要求通过质量通病治理活动形成一批较为成熟的混凝土质量有效控制的工艺、工法,降低保护层厚度偏差,提高保护层厚度的合格率,提高混凝土结构物的耐久性、安全性和可靠性,保证其在设计使用年限内安全、可靠。钢筋的混凝土保护层厚度在工程质量中占有很重要的地位,直接影响着混凝土结构工程的耐久性和安全性,在钢筋混凝土构件施工中应采取有效控制措施,保证保护层厚度的准确性。根据多年的工程实践,提出了在施工中控制好钢筋混凝土保护层厚度的几点措施。     

高性能混凝土在氯盐侵蚀和冻融循环作用下的耐久性分析

为研究海洋环境下高性能混凝土桥梁的耐久性，基于混凝土室内快速冻融试验，对高性能混凝土进行氯盐侵蚀与冻融循环耦合作用下的耐久性试验，分析混凝土在不同水胶比、粉煤灰掺量和含气量时的质量损失率和相对动弹性模量；并根据试验分析结果建立氯盐侵蚀与冻融循环耦合作用下的高性能混凝土质量预测衰减模型.结果表明：水胶比对高性能混凝土的抗盐冻性能影响显著，混凝土抗盐冻性能随着水胶比增大而降低，建议水胶比不宜大于0.45；粉煤灰的加入会降低混凝土的抗盐冻性能，掺量较高时其抗盐冻性能难以达到满足要求，粉煤灰掺量不宜高于30%；随着含气量增加，混凝土抗盐冻性能呈现先提升后降低的变化规律，建议有考虑抗盐冻要求的混凝土其含气量在4.5%～5.5%内选取.     

氯盐侵蚀隧道结构寿命预测及耐久性技术研究

在考虑氯盐侵蚀条件下,分析了隧道结构耐久性寿命组成及寿命预测方法,提出了隧道结构耐久性技术措施。采用全周期寿命分析方法对各种耐久性技术措施的经济敏感性进行了分析,结果表明：适当增加钢筋保护层厚度可在不增加工程造价的基础上使隧道结构耐久性提高,掺入硅灰和钢筋阻锈剂的耐久性防护措施具有明显的经济效益。应用研究表明：对隧道结构临界氯离子含量取Ccr=05％和锈胀开裂寿命取Tp=6a在工程应用中可行。     

氯盐环境下钢筋混凝土桥梁耐久性评估

针对氯盐环境下钢筋混凝土桥梁耐久性评估问题,基于钢筋混凝土结构耐久性评估模型,采用Visual Basic6.0编写了钢筋混凝土桥梁耐久性评估程序,并对一座处于氯盐环境作用下的钢筋混凝土桥梁的耐久性进行了分析评估。研究表明:与DuraCrete LRFD方法相比,采用铁路规范对桥梁结构进行耐久性评估偏于保守;在影响钢筋混凝土桥梁耐久性的因素中,氯盐环境比碳化环境更为显著;增加混凝土保护层厚度可以显著提高结构耐久性能。