模拟混凝土孔隙液中碳素钢筋与不锈钢筋耐蚀性试验研究

针对海洋环境中普通钢筋混凝土结构的易锈蚀和耐久性退化问题,文章利用pH为12.6的碱溶液和氯离子溶液模拟氯盐污染的无碳化普通混凝土孔隙液,测试分析模拟液中HRB400碳素钢筋、奥氏体316不锈钢钢筋、双相型2205不锈钢钢筋、双相型2506不锈钢钢筋的电化学指标变化规律,并综合极化电阻和腐蚀电流的突变规律得到钢筋点蚀时的临界氯离子浓度,为不锈钢筋的工程应用提供科学依据。研究结果表明:双相型2506不锈钢钝化膜形成情况优于奥氏体316不锈钢、优于双相型2205不锈钢、更优于HRB400碳素钢;发生点蚀时2506双相型不锈钢的临界氯离子浓度为2.0~3.5 M,奥氏体316不锈钢的临界氯离子浓度为1.5~2.0 M,双相型2205不锈钢的临界氯离子浓度为0~0.05 M,碳钢HRB400的临界氯离子浓度为0.01~0.02 M。双相型2506不锈钢和奥氏体316不锈钢更为适用于严酷海洋环境下的混凝土基础设施建设。     

考虑氯离子侵蚀作用的桥梁结构时变可靠度分析

文章以某35 m预应力钢筋混凝土T梁为例,研究了不同氯离子侵蚀程度下桥梁结构的时变可靠度与失效概率的发展规律,分析了氯离子对钢筋混凝土结构的侵蚀机理,推导了侵蚀作用下的钢筋锈蚀模型,通过BP神经网络建立了钢筋混凝土模型在服役年限内的氯离子侵蚀预测模型,并设计了时变可靠度求解流程。结果表明:不同侵蚀程度下结构时变可靠度指标均呈现出明显下降趋势,失效概率明显增长;轻度腐蚀作用下,结构服役100年后可靠度指标仍>3.5,失效概率<0.001,而重度腐蚀作用下,结构服役40年后可靠度指标<1.0,失效概率接近1.0,需要及时介入维修加固措施以保障桥梁安全运营。     

基于结构振动动力响应的钢筋锈蚀无损探测技术研究

钢筋锈蚀是钢筋混凝土构件在使用过程中常见的也是最具有破坏性的病害之一,为准确判断钢筋锈蚀对结构安全和耐久性的影响,延长结构的使用寿命并达到节能环保的目的,实现钢筋锈蚀的无损探测尤为重要,而振动诊断技术通过测试结构的动力响应使钢筋锈蚀的无损探测成为可能.通过有限元仿真技术,研究简支梁在不同钢筋锈蚀程度下的频率、振型以及曲率值等动力响应规律,为基于结构振动动力响应的钢筋锈蚀无损探测技术提供基础数据.     

混凝土结构钢筋锈蚀率BP神经网络预测模型

文章基于对钢筋锈蚀率与锈胀裂缝关系的分析,建立了根据锈胀裂缝宽度预测钢筋锈蚀率的BP神经网络模型,并将该模型的预测结果与采用线性拟合法预测的结果进行了比较。结果表明：用BP神经网络模型可以较准确、简便、快速地预测钢筋混凝土结构的钢筋锈蚀率。     

管片混凝土变扩散系数氯离子侵蚀模型

文章通过对管片混凝土氯离子侵蚀机理的分析,在Fick第二扩散定律基础上,推导出了综合考虑时间、扩散深度的变扩散系数氯离子侵蚀模型;通过对管片抗侵蚀性能试验数据的分析,验证了该侵蚀模型的有效性和可靠性,并与传统的恒定扩散系数的Fick第二扩散定律模型进行了对比。分析结果表明:该模型不仅能反映结构实际受氯盐侵蚀的发展趋势和混凝土不同深度处的氯离子浓度,而且能预测不同时期、不同深度处的氯离子含量,进而可预测钢筋开始锈蚀的时间。     

空心板梁桥时变承载能力劣化规律研究

为了更准确地预测混凝土空心板梁桥的时变承载能力,从而指导旧桥维护和加固,文章基于混凝土碳化、钢筋锈蚀原理,考虑混凝土强度的衰减、钢筋锈蚀造成的强度降低和截面积减小以及钢筋与混凝土协同工作能力的退化,分别对混凝土空心板简支梁桥的上部结构、下部结构的时变承载能力展开研究。研究结果表明:混凝土保护层开裂前钢筋锈蚀速度缓慢,混凝土强度衰减是空心板抗弯承载力下降的主导因素,保护层开裂后钢筋锈蚀速度较快,加速了结构承载力的下降;当锈蚀量超过0.3 mm后,钢筋锈蚀对空心板抗弯承载力的影响逐渐减小;墩柱的时变抗压承载力主要受混凝土强度的衰减影响,钢筋锈蚀的影响较小。     

钢筋混凝土桥梁病害检测

针对桥梁混凝土的碳化、氯离子侵蚀、碱—骨料反应、钢筋锈蚀等典型病害,分析了病害对桥梁安全性的影响,提出加强检测养护,能够有效减少桥梁病害的发生。     

钢筋混凝土桥梁剩余寿命评估方法研究

《钢筋混凝土桥梁剩余寿命评估方法研究》项目针对桥梁剩余寿命突出问题,从7个专题开展系统深入的研究,完善了基于多重因素的混凝土碳化深度预测模型和钢筋碳化腐蚀速率模型,提出了计算锈蚀钢筋混凝土梁、偏心受压柱和拱肋承载力的新方法,构建了基于时变可靠度的钢筋混凝土桥梁剩余寿命评估方法,提出了钢筋混凝土拱结构时变可靠度计算等方法。项目研究成果具有显著的创新性,良好的社会经济效益和推广应用前景。     

渗漏水对隧道管片接头氯离子侵蚀劣化的影响研究

海底盾构隧道管片接头易发生渗漏水而加速衬砌结构侵蚀劣化。文章考虑管片内海水渗透、氯离子侵蚀及渗漏水等,建立了海底隧道管片接头渗漏-侵蚀数值计算模型,分析了不同外水压及不同接缝渗水量等工况下管片接头氯离子侵蚀运移规律及影响。结果表明:接缝渗漏水导致临近区域渗流场分布形态改变,孔隙水压增大,且外水压的影响作用大于渗水量;接缝渗漏水加重管片接头内侧混凝土侵蚀,外水压越大,其劣化增幅越明显,而渗水量大小的影响可忽略不计;外水压的增大提高了钢筋表面离子含量,使得离子分布不均匀性减小,缩短了钢筋达到临界离子浓度时间,仅外水压较小时渗水量增大可提高同一时间内钢筋表面离子含量;渗漏水状态下,离子运移轨迹向接缝面靠拢,渗水量越大,接缝处离子运移曲线轨迹越密集。     

海洋环境中钢筋防护混凝土技术与施工

在海洋环境中,钢筋混凝土不断受到有害介质的侵蚀,严重影响了结构物的耐久性.从钢筋锈蚀形式、防护混凝土技术、特征、性能、要求等进行了论述,并提出相应的控制措施.     

浅谈盐渍土地区桥梁结构物混凝土防腐蚀施工技术控制

在青海省境内柴达木盆地分布有大小不一的内陆盐湖,盐渍土主要以硫酸盐(SO42ˉ)、氯盐(CLˉ)为主,且相当地区为强盐渍土。而盐渍土地区修建桥梁构造物,盐渍土中的盐分对桥梁结构混凝土有很强的腐蚀破坏作用,使得桥梁结构混凝土受腐蚀影响剥离、松散、骨料脱落,进而腐蚀钢筋,导致钢筋锈蚀、锈断,从而使混凝土产生顺筋开裂甚至钢筋混凝土的失效,最终使桥梁结构物使用质量大打折扣,以及使用安全性和耐久性受到很大的限制和影响。本文着重从桥梁结构混凝土表面采取"防、挡",以及结构混凝土内"掺、增"外加剂等方面入手,结合以往盐渍土地区项目施工经验,详细阐述了解决混凝土受腐蚀的施工技术。     

纤维素纤维在某大型地下结构工程裂缝控制中的应用研究

地下结构工程由于过早开裂导致渗水、钢筋锈蚀等现象而影响正常使用,文章通过在地下结构工程混凝土中掺入纤维素纤维,研究了混凝土塑性抗裂试验及现场试验段裂缝控制,通过试验数据及调查结果证实了掺加纤维素纤维是提高大体积混凝土抗裂防渗能力的有效途径。     

侵蚀环境和荷载耦合作用下盾构管片氯离子扩散规律试验研究

文章针对盾构隧道赋存环境及结构受力特点,构建了氯盐侵蚀环境和结构荷载耦合作用下的盾构管片结构单侧一维侵蚀试验方法;研发完成了相应的人工环境模拟试验装置,并进行了侵蚀试验;探讨了侵蚀环境氯离子浓度、侵蚀时间和荷载水平对氯离子入侵及其含量分布规律的影响。结果表明:随着环境中氯离子浓度的提高以及侵蚀时间的延长,混凝土保护层中的氯离子含量逐渐增加;同时,外荷载的存在改变了结构混凝土内部的孔隙特征,直接影响了氯离子的入侵,表现为拉应力有利于氯离子入侵,而压应力则相反。     

沿海地区桥梁施工防腐工程分析与实施

环海地区的空气和地下水中含有大量的氯离子,氯离子的渗透会极大地加剧混凝土结构的腐蚀,从而导致钢筋被腐蚀体积膨胀,混凝土产生裂纹,进而严重地影响混凝土结构的质量.所以要采取一定的措施加以防护达到预期的效果,延长桥梁的使用寿命.     

高寒地区混凝土耐久性探讨

高寒地区许多桥涵构造物,在建成的很短时间内,基础部分尤其是水位线附近混凝土表面出现开裂、剥落、钢筋锈蚀外露、情况较普遍,严重影响到结构的安全。因此在高寒地区提高混凝土的耐久性有显著的社会效益。本文对高寒地区混凝土耐久性进行了探讨。     

在役混凝土结构保护层锈胀开裂时间预测方法

文章在对南宁市友爱立交桥桥墩结构进行耐久性检测的基础上，运用合理的钢筋锈蚀量数学计算模型，预测分析了该桥桥梁墩柱混凝土保护层锈胀开裂时间及其分布特征。结果表明，混凝土结构保护层锈胀开裂时间具有随机性，且总体服从正态分布。     

现役混凝土桥梁材质劣化机理及耐久性评定方法探讨

本文结合桥梁结构特点,对影响现役桥梁结构耐久性因素如混凝土碳化、混凝土保护层厚度、氯盐腐蚀、碱—集料反应、钢筋锈蚀等进行劣化破坏的机理分析。同时结合现役桥梁实例对耐久性评定方法进行探讨。     

浅谈盐渍土地区桥梁结构的腐蚀机理与防腐技术

以钢筋腐蚀为主线,分析了氯离子对混凝土中钢筋的腐蚀机理,提出了相应的防护技术措施,并着重阐述了氯盐环境对高性能混凝土防腐的技术要求,介绍了工程实例及其采用的混凝土技术。     

特大跨钢筋混凝土拱桥静风稳定性影响因素分析

特大跨度钢筋混凝土拱桥静风稳定性研究近年来逐渐成为国内外学者研究的热点。文章试设计600m跨钢筋混凝土拱桥,利用ANSYS有限元分析软件建立模型,通过施加风荷载,计算结构在荷载作用下响应,得出不同初始风攻角下拱桥的静风失稳临界风速,分析初始风攻角因素对静风失稳的影响程度;采用因素分析法分析三分力系数中各系数在不同情况下拱桥的变形,探讨三分力系数对结构静风稳定性的影响。     

基于扰动应力场的平面钢筋混凝土非线性分析

钢筋混凝土结构很多情况下是带裂缝工作的,裂缝会引起应力集中和刚度降低,结构会表现出诸多非线性特征。为准确分析裂缝出现后钢筋混凝土刚度降低引起的应力重分布效应,控制应力集中产生的混凝土开裂或钢筋屈服对结构耐久性的影响,文章基于扰动应力场理论,依托一个两跨连续梁算例,建立模型对受拉强化、受压软化、剪切滑移变形等非线性效应和预应力筋、纵向主筋的应力重分析状态进行精确非线性力学比对分析。结论表明,钢筋混凝土结构非线性效应影响显著,其可能加剧结构局部失效,继而影响整体受力状态。