海洋环境中氯离子侵蚀与混凝土碳化诱发钢筋锈蚀失效概率的对比分析

提出了混凝土抗氯离子侵蚀和混凝土碳化概率模型。从混凝土结构部位、混凝土桥梁距海岸线距离、混凝土质量等角度对处于海洋环境中的混凝土桥梁因氯离子侵蚀和混凝土碳化而诱发钢筋腐蚀的概率进行对比分析,结果表明在海洋环境中混凝土桥梁各部位由于氯离子侵蚀而导致的失效概率远大于混凝土碳化导致耐久性失效概率。距海岸线距离、混凝土质量也是重要的影响因素。随着距海岸线距离的增加以及混凝土质量降低,氯离子诱发耐久性失效概率与碳化失效概率比值明显减小,混凝土碳化诱发钢筋锈蚀的权重增加。     

海洋环境下混凝土桥梁结构抗氯离子侵蚀耐久寿命预测

氯离子临界浓度是研究海洋环境下混凝土结构耐久性的一个重要参数。文章通过对烟威路沿线海洋环境中桥梁氯离子浓度、混凝土保护层厚度、锈蚀电位、电阻率等与结构耐久性相关的技术指标的检测,确定了该沿线环境下钢筋混凝土桥涵在大气区、浪溅区和水位变动区混凝土中诱发钢筋腐蚀的氯离子临界浓度,在此基础上,提出了利用钢筋表面氯离子浓度检测值预测结构抗氯离子侵蚀耐久寿命方法。     

纤维喷射混凝土在隧道和地下工程中的应用进展

钢纤维和聚丙烯纤维喷射混凝土在隧道和采矿工程中有着广泛的应用.纤维产品和混凝土产品的性能根据产地有所不同导致了纤维喷射混凝土的配比千差万别.钢纤维或聚丙烯纤维喷射混凝土在代替锚网支护时需要进行大量的测试以保证喷射混凝土的质量.通过应用实例介绍各种喷射混凝土在澳大利亚等国的使用情况,介绍各种纤维的优缺点及在不同岩层条件下的适用性,并给出在使用中得出优化配比和质量控制程序.     

纤维对C50防水混凝土抗裂及防渗性能的影响研究

通过试验研究了单掺聚丙烯纤维、钢纤维和复合钢纤维与聚丙烯纤维对C50防水混凝土力学、防渗及抗裂性能的影响。结果表明:纤维的掺入对混凝土的抗压强度影响不大,可明显提高其劈拉强度和抗裂性能,但会降低其抗水渗透和抗氯离子渗透性能,适量的聚丙烯纤维与钢纤维复掺可改善其防渗性能;复合钢纤维-聚丙烯纤维混凝土的性能优于单掺两种纤维的混凝土;1.05%体积掺量的钢纤维和0.15%体积掺量的聚丙烯纤维复合时,混凝土性能最佳。     

高性能混凝土耐久性技术指标在郑州黄河公铁两用桥中的应用

针对郑州黄河公铁两用桥环境作用等级及设计使用年限,对公铁两用桥高性能混凝土材料提出了混凝土中总碱含量和氯离子含量、含气量、早期抗裂性能、抗碳化性能、抗氯离子渗透性能等一系列的耐久性技术指标,并进行了混凝土耐久性试验,试验结果表明,郑州黄河公铁预应力箱梁混凝土具有较好的耐久性能,从而为提高郑州黄河公铁两用桥混凝土结构的耐...     

九江长江公路大桥超宽箱梁混凝土的耐久性试验研究

九江长江公路大桥是双塔双索面单侧混合梁斜拉桥,边跨预应力超宽箱梁采用C55高性能粉煤灰混凝土进行施工。针对大桥所处环境条件提出了箱梁混凝土的耐久性设计指标,对骨料的碱反应活性及粉煤灰掺量对箱梁混凝土的抗碳化性能、抗硫酸盐侵蚀性能、抗氯离子渗透性能、抗冻性能的影响进行了试验研究。结果表明,工程施工所用砂石骨料不具有碱活性,在箱梁混凝土中掺入25%粉煤灰有助于提高混凝土的耐久性。     

含气量对不同矿物掺和料C30混凝土耐久性的试验研究

通过美国电量法、干湿循环腐蚀法等分析了引气剂对不同矿物掺和料的C30混凝土的抗氯离子渗透性、抗盐类腐蚀性等耐久性的影响规律。从抗氯离子渗透性来看,适当引气时效果较好。在所设计的腐蚀条件下,掺和料相同时,适当引气可以提高混凝土的抗腐蚀性,含气量较多则对混凝土抗腐蚀性不利;各类不同掺量的C30混凝土在实际含气量为3%左右时抗腐蚀性能最好。     

PERMIT法在桥梁结构混凝土氯离子渗透性现场测试中的应用

混凝土的抗氯离子渗透性是决定钢筋混凝土结构耐久性的关键因素之一。氯离子渗透性能是评价混凝土尤其是水胶比较低的高性能混凝土耐久性的重要指标,反映了混凝土抵抗周围环境中的氯离子侵入和腐蚀的能力。PERMIT法是目前唯一一种能用于混凝土结构抗氯离子渗透性现场测定的试验方法。主要介绍了PERMIT试验方法及其在桥梁结构混凝土氯离子渗透性现场测试中的应用。     

常规分散纳米碳酸钙对混凝土性能的影响研究

纳米材料具备促进水泥水化、改善混凝土力学性能及提高混凝土耐久性等潜能,在水泥混凝土中的应用得到广泛关注。将纳米碳酸钙采用常规分散方式掺入普通水泥混凝土中,以期改善混凝土的各项性能,并为纳米碳酸钙在水泥混凝土中的规模化应用提供参考。研究了常规分散方式下不同纳米碳酸钙掺量对水泥混凝土工作性能及力学性能的影响,测试了掺入纳米碳酸钙后各组混凝土的抗冻融循环性能、抗碳化能力及干燥收缩等耐久性指标,并系统分析了纳米碳酸钙的掺入对水泥混凝土工作性、力学性能、耐久性的影响机理。研究结果表明:纳米碳酸钙以常规分散方式加入,在掺量适宜的条件下,可以明显改善水泥混凝土的流动性,提高混凝土的强度,降低混凝土的压折比,增强混凝土的韧性;还会对水泥混凝土的耐久性产生一定的影响,增强了混凝土的抗冻融循环性能和抗碳化能力,但也会导致混凝土的干燥收缩值略有增大。采用常规分散方式向水泥混凝土中掺入纳米碳酸钙,其掺量不宜超过胶凝材料质量的1.0%。若掺量过高,将显著降低水泥混凝土的流动性、力学性能及耐久性。     

钢纤维再生混凝土碳化深度影响因素研究

将钢纤维加入再生混凝土中能够有效解决再生混凝土耐久性差、强度低等问题。通过正交试验设计试件的配合比,对不同配合比试件的抗压等性能进行研究。分析影响钢纤维再生混凝土性能的主要因素,并通过10组不同配合比试件的碳化试验分析了影响钢纤维再生混凝土碳化深度的因素。研究表明:试件抗拉强度的主要影响因素为钢纤维体积率;工作性能的主要影响因素为再生骨料取代率、钢纤维体积率;抗压强度的主要影响因素为水胶比、再生骨料取代率;钢纤维体积率小于1.8%时,抗碳化性能随着钢纤维体积率的增加而增强;钢纤维体积率高于1.8%时,随着钢纤维体积率的增加,抗碳化性能略有降低。     

滨海大桥混凝土结构耐久性检测与评估

针对日照沿海1994年建成的付疃河旧桥和小海河旧桥的服役环境条件进行分析,测试了桥梁混凝土结构的强度、保护层厚度、碳化深度和游离氯离子浓度。研究结果表明:桥梁混凝土保护层厚度不足是导致其耐久性损伤的一个重要原因。对于潮差区和浪溅区桥梁混凝土,氯离子渗透导致钢筋锈蚀是其破坏的主要原因。对于大气区桥梁混凝土,碳化是导致混凝土破坏的主要原因。     

桥梁高性能混凝土的耐久性研究及寿命预测

通过快速碳化试验研究了桥梁高性能混凝土在加载—碳化双重破坏因素作用下的耐久性，并建立了寿命预测模型；通过干湿循环—硫酸盐腐蚀研究了混凝土抗干湿循环—硫酸盐腐蚀的能力，并建立了桥梁混凝土基于硫酸盐的寿命预测模型。结合桥梁所处实际运行环境，对桥梁各主体部位混凝土进行了寿命评估，结果表明，桥梁各部位在多因素作用下，运行寿命均超过100年，完全满足工程需要。     

纤维品种和掺量对桥面板高性能混凝土耐久性能及微观结构的影响

为了系统研究纤维高性能混凝土的力学性能、抗冻性能、疲劳特性,将不同掺量的聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维掺入到掺加粉煤灰的C50高性能混凝土中,基于坍落度试验、抗压强度试验、抗除冰盐冻循环试验、冻融循环试验、弯曲疲劳试验,分析了纤维品种和掺量对高性能混凝土的力学性能、抗冻性和疲劳耐久性的影响,利用扫描电子显微镜从微观结构角度分析了力学性能试验的结论。结果表明,聚丙烯纤维、钢纤维和聚乙烯醇纤维掺量越高,高性能混凝土的工作性越差;掺加纤维能够改善高性能混凝土的抗压强度和弯拉强度,显著提高高性能混凝土的抗盐冻侵蚀性能、抗冻性能和抗疲劳耐久性能。聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维对高性能混凝土力学强度、抗冻性能和疲劳性能的影响存在界面增强效应、加筋阻裂效应的双重作用,从而有效延缓微裂纹的扩展和阻滞宏观裂缝的发生。适宜的聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维掺量应控制在0. 6～0. 9、1. 2～1. 5、0. 9～1. 2 kg/m3,建议工程实践中优先选择掺加聚乙烯醇纤维,研究成果为甄选纤维和确定经济合理的纤维掺量具有重要意义。     

纤维混凝土抗盐冻性能试验研究

为提高季冻区路用水泥混凝土的抗盐冻性能,以钢纤维、玄武岩纤维、PVA和聚丙烯纤维混凝土和素混凝土为研究对象,进行盐冻条件下的弯拉强度及冻融循环试验,分析200次冻融循环作用下混凝土的弯拉强度损失、相对动弹模量、质量损失及疲劳寿命。研究结果表明:纤维的掺入可显著提高混凝土的弯拉强度(聚丙烯纤维除外)、抗盐冻性能及疲劳性能;钢纤维、玄武岩纤维、PVA和聚丙烯纤维4种纤维掺入后,混凝土的弯拉强度分别比素混凝土弯拉强度增加14.3%、7.9%、20.6%和-4.8%;抗盐冻性能由高到低为聚丙烯纤维钢纤维PVA玄武岩纤维;200次冻融循环作用下,疲劳寿命由大到小为钢纤维PVA聚丙烯纤维玄武岩纤维素混凝土路面。4种纤维中,钢纤维混凝土弯拉强度和抗盐冻性能良好,且冻融前后疲劳性能最佳,因而在季节性冰冻地区水泥混凝土路面材料设计时应当优先推荐使用钢纤维。     

粉煤灰对混凝土碳化及氯离子侵蚀规律的影响

采用氯盐浸泡与碳化交替方式,研究了氯盐侵蚀与碳化条件下粉煤灰掺量对混凝土碳化及氯离子侵蚀规律的影响。结果表明:随粉煤灰掺量的增加,混凝土表层(0～8mm)碳酸钙含量呈降低趋势,而在较深范围内(10～40mm)碳酸钙含量呈增大趋势;粉煤灰掺量的增加扩大了混凝土碳化深度;碳化条件下,随粉煤灰掺量的增加,混凝土表层氯离子含量增大,氯离子含量峰值向内迁移;在碳化影响范围内,随粉煤灰掺量的增加,混凝土结合氯离子含量呈降低趋势,而在未受碳化影响范围内,粉煤灰的掺入提高了混凝土结合氯离子含量。     

基于电通量法的混凝土抗冻性评价

采用ASTM C1202的电通量法和快速冻融循环法,试验研究了水灰比和粉煤灰对混凝土抗氯离子渗透性及抗冻性的影响,探讨电通量指标评价混凝土抗冻性的可行性,并分析了电通量与相对耐久性指数的相关性。结果表明,随着水灰比降低,混凝土电通量减小,混凝土抗氯离子渗透性、抗冻性提高;掺入粉煤灰能较大幅度地提高混凝土抗氯离子渗透性,但对混凝土抗冻性却没有提高。水灰比变化条件下,可以用电通量指标评价混凝土抗冻性,且56 d龄期电通量指标好于28 d龄期;粉煤灰掺量变化条件下,不能用电通量指标评价混凝土抗冻性。在一定条件下,初始电流与电通量、相对耐久性指数之间均表现出较好的相关性。     

硅烷浸渍混凝土性能研究和在加蓬PO项目中的应用

依托非洲加蓬PO项目，采用毛细吸水、碳化和RCM抗氯离子渗透等试验方法，研究硅烷浸渍混凝土性能，并根据试验结果开展了硅烷浸渍施工。结果表明:采用硅烷浸渍处理后混凝土的毛细吸水系数、碳化深度和RCM抗氯离子渗透系数均大幅度降低，并且随着硅烷涂刷层数的增加，逐渐降低；硅烷浸渍层数为2层时，其毛细吸水系数、碳化深度和RCM抗氯离子渗透系数下降较为明显，硅烷浸渍层数增至3层时，其下降幅度较小，从施工便捷和成本角度考虑，建议硅烷浸渍层数为2层；项目硅烷浸渍施工效果较好，显著提高了混凝土耐久性。     

海洋环境下混凝土中氯离子传输规律

为了解决海洋环境下混凝土结构过早腐蚀,达不到服役寿命的问题,通过对海洋环境下不同腐蚀区域、不同暴露时间的混凝土结构进行氯离子质量分数检测,研究了海洋环境下混凝土在不同区域、不同侵蚀时间的氯离子传输规律。结果表明:海洋环境下当侵蚀时间一定时,混凝土的氯离子质量分数由高到低依次为水下区、潮汐区、大气区,但潮汐区的混凝土外观损伤比水下区严重;当腐蚀区域相同时,混凝土中的氯离子质量分数随腐蚀时间的增加而增大,并随深度的增加而减小,最后趋于稳定;在腐蚀时间和腐蚀区域都相同的条件下,混凝土的抗氯离子侵蚀能力随水灰比的增大而减小。     

混凝土强度对氯离子渗透侵蚀性能的影响

我国沿海地区混凝土结构长时间受到海水的侵蚀,严重影响建筑物的耐久性,其中,影响混凝土耐久性性能的主要原因是其收到海水中氯离子的侵蚀。因此,为提高沿海地区混凝土结构抗氯离子侵蚀能力,本文在真实模拟混凝土结构受氯离子侵蚀的环境,探讨在不同混凝土强度及干湿循环两种因素对混凝土抵抗氯离子侵蚀的影响。研究结果表明:混凝土试块在相同强度下,氯离子含量随着测量深度的增加而减小;且在相同测试深度下,强度越高氯离子含量越少,氯离子的扩散溶度越小。     

钢纤维喷射混凝土在浅埋暗挖隧道中的应用探讨

钢纤维喷射混凝土由于其抗弯、抗拉强度高、抗变形能力大、韧性大等特点,被用于一些特殊地质条件下的隧道施工。目前国内并未有系统的标准、规范对钢纤维喷射混凝土的设计、施工进行约束和指导。结合福州市的地质特点和浅埋暗挖隧道的开挖情况,选择钢纤维喷射混凝土作为浅埋暗挖隧道初期支护材料,对材料使用中的技术问题进行分析和探讨。