防冰盐对混凝土结构腐蚀破坏探讨

用盐融化冰雪是公路冬季养护的传统做法，随着科学技术水平的提高，人们巳逐渐认识到防冰盐对混凝土具有腐蚀破坏作用，本文分析了防冰盐对混凝土的腐蚀破坏机理，并通过室内模拟试验，再现了盐水对混凝土的腐蚀破坏情况，由此提出了防止混凝土被防冰盐腐蚀的措施。     

盐化物对防冰沥青混合料的影响分析

针对盐化物对防冰沥青混合料的性能影响进行研究.通过马歇尔试验、飞散试验以及贝雷法评价等确定临界盐化物用量；通过车辙试验与冻融劈裂试验等评价盐化物混合料的基本性能；通过多个浸水时段下的劈裂试验与冻结试验分析混合料的耐久性.结果表明:盐化物防冰沥青混合料无法持续保持短时段的防冻性能.     

氯盐浸蚀下沥青混凝土低温性能试验研究

在0℃条件下,对不同浓度氯盐浸蚀的沥青混凝土进行弯曲试验,试验结果表明氯盐的浸蚀对沥青混凝土的低温抗裂性能有一定的影响,而且整体趋势随着浸泡浓度的增大逐渐降低并趋于缓和.通过对试验数据分析可知,如果单独使用弯拉强度、弯拉应变作为评价沥青混凝土的低温抗裂性能指标,有时会出现评价结论不一致,所以采用弯曲破坏能临界值作为评价...     

受损伤的预应力混凝土T梁无损检测分析

结合河南省某高速公路和特大桥施工过程中受损伤的预应力混凝土T梁的无损伤检测,通过超声波对测方式普查T梁底部和两端腹板底部混凝土,并结合混凝土表面裂缝大小,确定了混凝土内部缺陷状况;采用回弹法确定了混凝土表面强度大小及分布的均匀性.     

寒区钢筋混凝土盐冻损伤机理及耐久性研究

通过归纳总结钢筋混凝土结构盐冻损伤的机理,分析讨论各研究理论的特点与不足,探究并进行了更符合实际工况的实验室损伤试验。从试验结果来看,氯盐可以大大的加速混凝土的剥蚀进程,但同时,一定浓度的氯离子又能够抑制混凝土动弹性模量的损失。合理应用氯盐型融雪材料,可以保证结构使用功能的同时又不影响结构的耐久性寿命。     

高寒地区桥面板水泥混凝土抗盐冻性能研究

针对新疆高寒地区桥面板水泥混凝土处于气候严寒和氯盐侵蚀的工作环境,设计桥面板混凝土配合比正交因素表以及混凝土盐冻、水耦合试验方案。通过混凝土盐冻后剥蚀量和动弹性模量损失,分析用水量、水胶比、引气剂掺量以及粉煤灰掺量对桥面板混凝土抗盐冻性能的影响规律。通过混凝土内部结构、力学性能以及耐磨性变化规律分析盐冻对混凝土的性能影响规律。结合性能损伤试验,分析桥面板混凝土抗盐冻性能改善机理,提出基于抗盐冻性能设计的桥面板混凝土配合比建议值。试验结果表明:用水量和引气剂掺量对桥面板混凝土的抗盐冻性能起决定性作用,方差分析值分别为92.80和59.35;用水量由144 kg/m~3增至156 kg/m~3,混凝土相对动弹模量减小了4.85%,剥蚀量由1.68 kg/m~2增至1.93 kg/m~2,增幅约14.8%;引气剂掺量从0.4‰增至1.2‰,混凝土的相对动弹模量增幅达到4.4%;混凝土盐冻剥蚀量与相对动弹模量呈线性关系,随着剥蚀量的增加相对动弹模量逐渐减低;经过300次冻融循环后,混凝土的抗弯拉强度损失率均超过17%,水胶比由0.34增至0.4,混凝土的抗弯拉强度损失率由21%增至33%;3种水胶比时,100次盐冻循环后混凝土的磨损量提高了6%,说明盐冻虽然能加快混凝土表面砂浆层剥蚀速度,但对混凝土剥蚀面以下砂浆层磨损不明显。     

氯离子在预应力混凝土结构中扩散过程的有限元分析

为指导氯离子侵蚀环境下预应力混凝土结构耐久性设计和寿命预测,基于Fick第二定律的混凝土中氯离子扩散方程与热传导方程的相似性,考虑物理或化学吸附、毛细吸收、预应力等多种机制和因素对氯离子在混凝土内传输的影响,对氯离子扩散系数进行了修正,采用ANSYS中热分析模块对氯离子在预应力混凝土结构中的扩散过程进行数值分析.通过与氯盐侵蚀环境混凝土中氯离子浓度试验值进行对比,证明该方法能有效预测氯盐侵蚀环境混凝土中氯离子浓度分布.采用该方法对现役近海预应力混凝土铁路桥梁氯盐侵蚀情况进行模拟,分析得出服役60年左右该预应力混凝土铁路桥梁达到结构耐久性极限状态.     

氯盐对水泥混凝土路面腐蚀破坏模型研究

针对氯盐融雪造成的水泥混凝土路面腐蚀破坏的现象,分别从氯盐对混凝土的盐冻损伤及对钢筋的腐蚀破坏2个方面予以研究,揭示了氯盐融雪对水泥混凝土路面破坏机理,依此为据,对传统的氯盐对混凝土路面破坏评价模型从混凝土掺和料的劣化性、氯离子扩散的时间依赖性及氯离子对混凝土的应力影响因素等3方面予以了优化,得出了优化评价模型,即优化的Fick第2定律.在确定相应的临界指标基础上,提出了基于可靠度分析的极限状态评价模型.研究表明,极限状态评价模型能更好地反映氯盐对混凝土的腐蚀破坏随时间和空间变化的动态规律,在临界指标确定后,利用氯盐某时在混凝土某深度下的浓度,可较准确评价氯盐对水泥混凝土路面的腐蚀破坏.     

机场道面混凝土抗表面剥落试验研究

为研究机场道面混凝土抗表面剥落性能,借鉴国内外相关试验方法,采用盐冻法对四种强度等级的道面混凝土进行抗表面剥落性能试验研究,系统分析了抗表面剥落试验的影响因素,并设计了适用于机场道面混凝土的抗表面剥落试验方法,为道面混凝土抗冻耐久性设计提供依据。     

高性能混凝土的抗氯离子侵入性研究

试验以粉煤灰、矿粉两种矿物掺合料与液体或固体防腐剂进行组合配置高性能混凝土,通过对其28天和56天抗压强度和电通量的测试,分析混凝土的强度和氯离子渗透性。结果表明,粉煤灰、矿粉与固体防腐剂复合混凝土具有较高的强度和氯离子渗透性,是抗氯盐高性能混凝土。可为桥梁和高速铁路等具有高抗腐蚀性要求的百年混凝土结构设计提供参考。     

冻区盐渍土水热耦合效应及对力学性能的影响

水份迁移和温度场变化是引起路基冻胀融沉的直接因素.针对冻区高氯盐渍土,经水热场耦合作用后水份迁移和温度场分布规律进行了室内动态试验,研究了水热耦合作用对力学性能的影响.结果表明:单向冻结过程中,水份向温度较低的地方迁移,迁移量随土体深度的增加而增加;水热耦合作用后的土体冻结强度有不同程度上升,提升后的强度随土体深度增加而降低,远离冻区端因盐晶析出导致土冻结强度有所回升.     

垃圾焚烧炉渣中可溶盐对水泥稳定材料性能的影响

为将生活垃圾焚烧炉渣用于水泥稳定材料的道路基层,分析了生活垃圾焚烧炉渣中氯盐和硫酸盐的含量,通过无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验分析了氯盐和硫酸盐对水泥稳定炉渣碎石混合料强度的影响,通过干缩试验和温缩试验分析了氯盐和硫酸盐对混合料变形性能的影响,并采用微观测试方法分析了氯盐和硫酸盐对混合料的微观作用机理。结果表明:试验垃圾焚烧炉渣中可溶氯盐和硫酸盐含量平均值分别为0.57%,1.01%;对掺30%左右垃圾焚烧炉渣的混合料,当垃圾焚烧炉渣中氯盐、硫酸盐含量分别达到1.67%,2.00%后,混合料的强度明显降低,氯盐、硫酸盐含量分别超过0.67%,1.00%后混合料的干缩变形和温缩变形均明显增大;水洗处理可降低垃圾焚烧炉渣中可溶盐含量,掺水洗垃圾焚烧炉渣的混合料的强度没有明显变化,短期干缩变形有所增大,温缩变形降低;微观分析表明,Cl~-与水泥水化产物发生化学反应生成Friedel盐,掺氯盐、硫酸盐的混合料内部水化产物增多,但当掺Na_2SO_4含量达到1.0%时,部分水泥颗粒未水化。为保证水泥稳定炉渣碎石混合料的性能,应限定垃圾焚烧炉渣中可溶盐的含量。     

海洋环境下不锈钢筋耐腐蚀性能研究

海洋环境下混凝土中钢筋的锈蚀问题是结构耐久性损伤最主要的原因。通过分析氯盐对钢筋的锈蚀机理以及钢筋防腐的各种方法,提出研究使用不锈钢筋的重要性并通过盐雾试验和干湿循环试验模拟海洋浪溅区及水位变动区对S32304不锈钢筋的耐腐蚀性能进行了试验研究。结果表明:不锈钢筋具有良好的抗氯盐腐蚀能力,其所允许的氯离子限值要远高于普通碳素钢筋;用不锈钢筋代替普通碳素钢筋对延长结构的使用寿命、提高沿海地区结构的耐久性具有重要的现实意义。     

高温冲击对结冰混凝土道面的损伤特点

冬季表层结冰的混凝土道面必须进行快速除冰才能及时恢复交通,高温快速除冰是最为快捷有效的方式,但是,高温冲击很容易导致对结冰混凝土的损伤。为掌握高温冲击对混凝土道面的损伤规律,基于弹性理论构建了混凝土热冲击弹簧损伤模型,利用Matlab计算了不同冲击次数的应力效应。在试验室条件下对饱水后冻结混凝土试件进行1min高温热冲击试验,不同试件分别进行了5、25、40和50次的反复饱水-热冲击试验,获取了不同热冲击次数下的试件表面状态、试件强度和质量损失等参数。试验结果表明:冲击5次后,混凝土试件的表面因严重灼烧而颜色变深,且质量损失显著;但经过25次以上热冲击后,其表面颜色具有变浅的趋势,且其质量损失区域稳定;混凝土试件在遭受热冲击25次之前,随着热冲击次数增加,其强度衰减显著;此后,再增加冲击次数,混凝土强度的衰减逐渐趋缓。     

复合盐协同作用对水泥胶砂性能劣化的影响分析

硫酸盐和氯盐是我国盐渍土主要含盐成分,其地区公路经常发生盐胀、腐蚀、溶蚀等病害。掌握复合盐对水泥胶砂的侵蚀作用机理和影响规律对盐渍土地区工程建设有重要意义。采用双因素等重复性试验方差分析方法。选取硫酸盐的浓度和氯盐的浓度两个主要参数,研究两种盐浓度变化对试验结果的影响,以及两种盐之间交互作用对水泥胶砂力学性能的影响。研究表明,硫酸盐、氯盐以及两种盐交互作用对水泥胶砂的抗折和抗压强度均能产生显著性影响。在盐侵蚀环境中,氯盐对水泥胶砂前期抗折强度影响较大,硫酸盐对水泥胶砂后期抗折强度影响较大。     

铜黄高速公路涎流冰室内外试验及新型防治措施研究

通过饱水粗粒土与饱水细粒土的冻结试验,得出饱水粗粒土的冻结是形成公路涎流冰的内部条件,三层体中形成的密闭体系是其形成的外部条件的结论。根据病害形成原理和成因分析,借鉴传统防治措施,针对路堑边坡提出蓄冰沟与渗井结合的新型防治措施,并使用Midas/GTS软件对蓄冰沟与渗井措施进行应力与渗流耦合数值模拟分析。发现采取新型防治措施(工后)坡面的水头、孔隙水压、渗流速度以及位移和未采取新型防治措施(工前)相比都明显减小,现场观测到坡面夏季渗水量和冬季涎流冰体积大幅减小,工后效果良好。     

不同盐类环境下混凝土的抗冻性研究

混凝土的盐冻破坏是导致混凝土耐久性不足的重要原因之一。利用2%、4%两种浓度的NaCl、CaCl_2、CaAc_2以及十二烷基硫酸钠引气剂,对单盐、复合盐环境条件下的C30、C50两种混凝土进行了抗冻耐久性快速试验,研究了不同除冰盐类型及同种除冰盐对不同强度等级的混凝土和引气剂对混凝土抗盐冻耐久性的影响。研究表明:在浓度一定的单盐作用下,CaAc_2对C30、C50混凝土破坏最小,NaCl和CaCl_2对混凝土破坏效果相当,NaCl稍大;在浓度一定的复合盐作用下,混凝土破坏程度随着CaAc_2的浓度增大而减少,随着氯盐类的比重增大而增大;混凝土的抗盐冻性能与其强度等级成正比;掺入引气剂能大幅提高混凝土的抗盐冻性能。     

碳纤维发热桥面融雪化冰性能预测模型

采用内置碳纤维发热线加热方法进行桥面融雪化冰室内试验,并构建内置碳纤维发热线桥面有限元模型对融雪化冰过程进行数值模拟。结果表明:碳纤维发热线布设方式和外界环境均对桥面铺装融雪化冰效率造成一定程度的影响,其中发热线布设间距、环境温度和风速对融雪化冰效率影响较大;通过模拟结果与室内试验结果对比分析验证,建立的有限元模型能够准确地预测碳纤维发热桥面融雪化冰性能。     

氯盐侵蚀条件下钢纤维混凝土抗压强度的影响因素分析

通过氯盐侵蚀试验，分析了钢纤维混凝土抗压强度的影响因素。结果表明:浸泡时间，干湿循环次数和减水剂品种对钢纤维混凝土抗压强度都有不同程度的影响。氯盐侵蚀条件下，奈系减水剂和聚羧酸减水剂对抗压强度的提高优于脂肪族减水剂。     

压应力作用下混凝土中氯离子侵蚀性能研究

为系统研究氯盐环境中压应力作用下混凝土的耐久性,设计了1组预应力混凝土构件,分别施加0%、10%、25%、50%、75%、90%混凝土抗压强度设计值的压应力。通过测量不同压应力水平试件的动弹性模量,得出了不同压应力水平下混凝土损伤度的变化规律;同时对压应力作用下混凝土中的氯离子侵蚀试验结果进行横向对比,提出用应力影响系数来反映压应力对氯离子侵蚀速率的影响程度;然后通过不同水平压应力作用下混凝土的力学损伤和应力影响系数变化规律的比较分析,给出了实用、完整的应力影响系数三段式计算方法,并建立了基于损伤变量的应力影响系数表达式。结果表明:不同水平压应力作用下混凝土应力影响系数与以动弹性模量表征的损伤度变化曲线都为二次抛物线,存在相同的压应力临界值,对于普通混凝土,其值约为立方体抗压强度标准值的25%,从简考虑,对水灰比在0.35~0.55的混凝土可取10 MPa;压应力作用导致的力学损伤是改变混凝土中氯离子侵蚀性能的直接原因,不同水平压应力作用下,应力影响系数与以动弹性模量表征的损伤变量能同步变化。