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.     

酸雨环境下受腐蚀混凝土弹性模量灰色预测

弹性模量是混凝土的重要力学性能指标.为研究酸雨环境下混凝土的弹性模量劣化规律,应用灰色理论新陈代谢GM（1,1）模型,建立了受酸雨腐蚀混凝土静力抗压弹性模量预测模型,并对文献中模拟3种酸度的酸雨环境的试验数据进行了验证,理论模型的计算结果与试验数据吻合较好.研究表明,新陈代谢GM（1,1）模型简便易行,能够有效地预测受酸雨腐蚀混凝土的弹性模量.     

冻融循环作用下聚丙烯纤维混凝土的力学性能

通过4组不同配合比聚丙烯纤维混凝土的快速冻融循环试验,测得了不同冻融循环次数后混凝土的抗压强度、纵波波速与动弹性模量,研究了冻融循环作用下不同配合比聚丙烯纤维混凝土的力学性能与损伤量特征,分析了材料性质、材料配合比与冻融循环次数对力学性能的影响。分析结果表明:冻融循环200次后,未掺加引气剂的C30聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂的C30聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土的抗压强度损失率分别为46.53%、49.05%、34.56%、37.64%;冻融循环300次后,4组聚丙烯纤维混凝土纵波波速分别降低了8.42%、6.48%、16.72%、11.68%,动弹性模量分别降低了46.54%、35.72%、54.41%、53.72%;冻融循环150次后,C30和C40聚丙烯纤维混凝土损伤量迅速增长,且C40聚丙烯纤维混凝土损伤量高于C30聚丙烯纤维混凝土;在相同的冻融次数下,未掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土的损伤量最大;抗冻性能的改善效果从大到小依次为掺加引气剂C30聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂C30聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂C40聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂C40聚丙烯纤维混凝土。     

聚丙烯纤维材料应用于寒区桥面铺装的实验研究

针对桥面铺装混凝土受冻融循环单因素和在氯化钠溶液中冻融循环双因素损伤机理进行试验研究,并对混凝土的冻融破坏和盐剥蚀破坏进行了分析,通过低掺聚丙烯纤维混凝土抗冻性实验对不同掺量聚丙烯纤维混凝土进行配合比设计及优选,然后对不同掺入量组成的低掺聚丙烯纤维混凝土进行冻融循环、冻融—氯盐共同作用耐久性试验研究,最后对试验结果进行了分析评价。     

盐渍地区桥梁下部结构C40混凝土抗硫酸盐腐蚀试验研究

以盐渍地区的混凝土为对象，研究其耐硫酸盐腐蚀性能。为计算其抗压强度耐腐蚀系数，研究粉煤灰掺量为10%、20%、30%、40%、50%时对C40混凝土抗硫酸盐腐蚀性能的影响。对比研究了不同粉煤灰掺量混凝土抗压强度耐腐蚀系数、腐蚀前后质量变化系数，研究发现：随着粉煤灰掺量的增加，混凝土28 d抗压强度呈现“先上升后下降”的趋势；随着粉煤灰掺量的提高，混凝土抗压强度耐腐蚀性系数呈现“先下降后升高”的趋势；0.10FA（粉煤灰掺量10%）混凝土抗压强度可达到0.20FA（基准配合比）的111.25%，抗压强度耐腐蚀性系数可达到0.20FA（基准配合比）的111.84%，该组配合比综合性能较为优良且均衡；0.50FA（粉煤灰掺量50%）混凝土抗压强度仅为0.20FA（基准配合比）的72.42%，抗压强度耐腐蚀性系数可达到0.20FA（基准配合比）的131.58%。     

高寒盐沼泽区干湿-冻融循环下桥梁桩基腐蚀损伤与承载特性

为探明青海地区桥梁桩基在干湿-冻融循环条件下的腐蚀损伤特性, 依托德香高速公路工程, 在现场埋设钢筋和混凝土试件进行干湿-冻融循环1年, 采用室内试验将混凝土试件进行干湿-冻融循环225次, 对比分析了不同位置和不同循环时间条件下混凝土质量、抗侵蚀系数、相对动弹性模量、抗压强度、微观机理以及钢筋锈蚀率的变化规律; 采用数值仿真分析了未防护桩基20年内承载力变化规律, 并提出了高寒盐沼泽区桥梁桩基防护措施。研究结果表明: 随着试件埋设深度的增加, 现场桩基混凝土试件的抗侵蚀系数相关度增大, 最大值为0.93;随着时间的增加, 桩基混凝土试件的抗压强度最大损失率为38.20%, 埋深0.25 m处钢筋的面积锈蚀率最大, 为91%;表面涂抹环氧树脂可以有效减少钢筋锈蚀率, 桩基混凝土试件与钢筋的质量变化不明显; 干湿-冻融循环225次时, 桩基混凝土试件的边角处出现脱落, 四周出现裂纹, 但质量变化较小, 相对动弹性模量降低了39.10%, 抗侵蚀系数降低到0.51, 混凝土的抗压强度损失率为65.88%, 其内部因出现Friedel盐等膨胀性物质而趋于破坏; 随着剥落厚度和腐蚀深度的增加, 前8年桩基的承载力基本不变, 8年后其承载力逐步降低, 若不进行维护, 第20年桩基承载力降低34.45%;建议在桩基服役8年后, 要进行重点防护。      

严寒地区高性能水泥混凝土在桥梁工程领域的应用浅探

在我国寒冷地区,桥梁隧道结构在冻融和除冰盐腐蚀环境下的耐久性十分重要,直接影响桥梁隧道的服务期限,如今我国北方的很多桥梁隧道仍然采用较为传统的普通混凝土进行修建,经常出现冻融、腐蚀破坏现象。结合工程项目要求,通过室内试验研究,确定主要原材料指标波动变化对混凝土性能的影响。以耐久性作为设计的主要指标,针对不同部位使用要求,对混凝土耐久性、工作性、适用性、强度、经济性等方面予以保证。由此确定了高性能混凝土配合比方案以及相应的调整措施。寒区桥梁混凝土所处的环境对耐久性指标有更高要求,通过力学性能试验、冻融循环试验对不同养护温度、湿度组合的桥梁用混凝土进行试验研究,结果表明,较低温度养护时,混凝土抗压强度增长低于标准养护,高温高湿条件下混凝土抗冻融性能最优。选择合适的温度、湿度组合养护对寒区桥梁混凝土冬季施工十分必要。     

混凝土碳化深度预测模型研究

对混凝土在酸性环境下腐蚀后的碳化深度进行研究,建立单变量的一阶灰色预测模型GM（1,1）,对混凝土的碳化深度进行预测,并用加速腐蚀试验方法对混凝土碳化深度进行验证,研究结果表明,模型预测结果与试验结果能够较好地吻合,证明这种预测方法是简便易行的,可以作为研究受腐蚀混凝土的碳化深度的一种方法。     

混凝土碳化深度预测模型研究

对混凝土在酸性环境下腐蚀后的碳化深度进行研究,建立单变量的一阶灰色预测模型GM(1,1),对混凝土的碳化深度进行预测,并用加速腐蚀试验方法对混凝土碳化深度进行验证,研究结果表明,模型预测结果与试验结果能够较好地吻合,证明这种预测方法是简便易行的,可以作为研究受腐蚀混凝土的碳化深度的一种方法。     

基于灰色理论的受酸雨侵蚀混凝土抗折强度的预测模型

基于灰色系统理论对混凝土受酸雨腐蚀后的抗折强度进行研究,建立单变量的一阶灰色预测模型GM(1,1).对混凝土的抗折强度进行预测.并用已有文献中的加速腐蚀试验方法对混凝土抗折强度进行验证,研究结果表明,该模型预测结果与试验结果能够较好地吻合,证明这种预测方法是简便易行的,可以作为研究受腐蚀混凝土的抗折强度的一种方法.     

硫酸镁溶液对应力作用下混凝土抗冻性的影响

制备了掺加20%粉煤灰的高强混凝土(HSC)、复合掺加40%粉煤灰、10%矿渣和5%硅灰的大掺量矿物掺合料混凝土(HVMAC)和综合运用引气剂、高效减水剂、大掺量矿物掺合料、混杂纤维和膨胀剂技术的高耐久性混凝土(HDC),采用快冻法测定了混凝土在水和5%MgSO4(质量分数)溶液中的抗冻性。在冻融过程中对试件采用三分点加载方式,设定弯拉应力为破坏应力的35%。分析结果表明:与水中冻融条件相比,MgSO4溶液分别使HSC和HDC在应力作用下的抗冻性提高了46倍和70%以上,其抗冻融循环次数分别达到了425次以上和900次以上,但却使HVMAC在应力作用下的抗冻性降低了67%,抗冻融循环次数仅为75次。     

粉煤灰在桥梁项目中的应用探讨

结合粉煤灰在衡德高速公路滏阳新河特大桥中的实际应用,对混凝土掺粉煤灰的配合比设计进行了实例介绍,并对其优点进行了分析,认为粉煤灰值得在建筑工程中大范围使用。     

石灰粉煤灰碎石配合比逐级选择设计法

为了设计符合路面基层使用要求的石灰粉煤灰碎石配合比,根据配合比设计的基本思路,将集料按照出场规格划分为若干档,通过由粗至细逐级填充的办法调整不同粒级集料用量,采用表面振动压实的方法得到材料用量与振实密度的关系曲线并比较确定集料级配结构,进而在不同的级配结构中加入石灰粉煤灰结合料,通过7d无侧限抗压强度试验结果比较,选择出符合设计要求且便于生产质量控制的配合比,结合骨架密实型石灰粉煤灰碎石的配合比设计实例提出逐级选择的配合比设计方法。     

钢渣粉煤灰路面基层试验性能分析

钢渣与粉煤灰按一定配合比制备的路面基层材料的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、回弹模量等常用性能良好,通过试验比较,证明钢渣与粉煤灰组合可以作为道路基层使用。     

钢渣粉煤灰路面基层试验性能分析

钢渣与粉煤灰按一定配合比制备的路面基层材料的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、回弹模量等常用性能良好．通过试验比较,证明钢渣与粉煤灰组合可以作为道路基层使用。     

纳米CaCO_3对砼耐干湿循环腐蚀性能的影响

以掺15%粉煤灰的砼为基准,研究了纳米CaCO3(NC)砼耐干湿腐蚀循环的性能.试验结果表明:与基准砼相比,在70次和110次循环后,NC掺量为1%时砼的相对耐干湿循环系数分别提高11%和13%,但过高的NC掺量可能对砼的耐久性有副作用;同时对NC砼性能的机理进行了分析.     

纳米CaCO3对砼耐干湿循环腐蚀性能的影响

以掺15%粉煤灰的砼为基准,研究了纳米CaCO3(NC)砼耐干湿腐蚀循环的性能.试验结果表明:与基准砼相比,在70次和110次循环后,NC掺量为1%时砼的相对耐干湿循环系数分别提高11%和13%,但过高的NC掺量可能对砼的耐久性有副作用;同时对NC砼性能的机理进行了分析.     

高海拔强盐沼泽区桥梁桩基损伤现场模拟试验

为了探明高海拔强盐沼泽区公路桥梁桩基受干湿循环和冻融循环的损伤状况, 采用现场模拟试验, 研究了桩身位置、混凝土配合比、混凝土掺合料与外防护措施等对桥梁桩基力学性能的影响, 采用SEM分析、EDS分析和化学成分分析等手段探究了桩基损伤的微观机理。研究结果表明: 桩基混凝土抗侵蚀能力及其内部钢筋锈蚀受桩身位置影响, 对于基准混凝土试件, 龄期为360 d时, 水中、地表、地下0.25与1.25 m的桩基混凝土抗侵蚀系数依次为0.80、0.63、0.75和0.76, 对应位置钢筋面积锈蚀率依次为76%、91%、66%和65%;桩基混凝土抗侵蚀能力受混凝土配合比与掺合料的影响, 整体上掺入矿渣的混凝土抗侵蚀能力最强, 龄期为360 d时, 当砂子、水、碎石、减水剂、水泥、阻锈剂和膨胀剂的含量一致时, 掺入87.25 kg·m-3粉煤灰、21.8 kg·m-3硅灰、87.25 kg·m-3矿渣的混凝土试件的平均抗侵蚀系数分别为0.79、0.89、0.91;钢护筒在短期内能保护桩基混凝土不受到外界侵蚀, 在长期侵蚀下保护期限一般为2~3年; 从90 d龄期到360 d龄期, 桩基混凝土中C元素的质量分数从0增长到9.61%, 生成了越来越多的CaCO₃分子, 再加上钙矾石等晶体的膨胀, 使得桩基混凝土膨胀开裂。      

掺合料对混凝土体积稳定性的影响

以实际铁路大桥工程为背景,以解决大体积混凝土开裂问题为目的,通过试验分析了矿粉、粉煤灰对水泥化学收缩和干燥收缩的影响,结果显示：内掺50%的矿粉能够大幅度降低早期塑性阶段的化学收缩,对减少后期的化学收缩也有一定作用,矿粉与粉煤灰复合后对降低7 d以内的化学收缩都有显著作用,粉煤灰比例越高,作用越明显;单掺加矿粉会增加干燥收缩值,而采用矿粉与粉煤灰复掺的方法则能够有效提高体积稳定性。根据掺合料对混凝土强度影响的试验分析,并结合工程要求和化学收缩、干燥收缩试验结果与分析,提出了优化大桥原设计混凝土配合比的方案,经过实际施工检验,有效避免了大体积混凝土开裂的出现。     

多因素对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响

为了解西部地区氯氧镁水泥混凝土的抗压强度以及田口方法在混凝土配合比中的适应性,针对活性MgO与MgCl₂摩尔比、粉煤灰、耐水性改性剂和减水剂对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响进行了研究,确定了各因素对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响程度,并量化表征,提出了多因素共同作用氯氧镁水泥混凝土抗压强度信噪比的多元非线性回归模型. 研究结果表明,最优氯氧镁水泥混凝土28 d抗压强度设计组合为:摩尔比为5.4,不掺粉煤灰,耐水性改性剂为1%磷酸,减水剂为1%,各因素影响程度从大到小的顺序为:减水剂、粉煤灰、摩尔比、耐水性改性剂. 最优氯氧镁水泥混凝土长期抗压强度设计组合为:摩尔比为5.4,不掺粉煤灰,耐水性改性剂为2%磷肥,减水剂为1%,各因素影响程度从大到小的顺序为:摩尔比、粉煤灰、耐水性改性剂、减水剂.