华南滨海环境下硅烷浸渍混凝土长期防腐性能研究*

结构易发生由氯盐侵蚀引发的钢筋腐蚀、保护层开裂等耐久性问题，硅烷浸渍技术通过在混凝土表面形成疏水结构能够有效降低氯离子在混凝土中扩散深度，从而延长结构物服役寿命。但是，现有研究大部分是基于室内加速试验或短期野外暴露试验，对于华南滨海实况环境下硅烷浸渍混凝土长期防腐性能缺乏报道。采用吸水率测试、腐蚀电化学等方法系统研究华南滨海某硅烷浸渍混凝土结构工程服役12 a的防腐性能。结果显示：硅烷浸渍混凝土在服役期内外观致密、完整，表面疏水能力随服役龄期延长而略有下降；硅烷浸渍疏水层能够降低混凝土中氯离子侵蚀速度而使钢筋长期保持强钝化状态，可延长混凝土结构耐久性服役寿命。     

氯盐环境下混凝土耐久性多因素模型的试验研究及统计分析*

为了准确评估混凝土的抗氯离子渗透性和耐久性,开展了不同矿物掺合料混凝土的制备和电通量测试,根据试验数据和文献数据分析了水胶比(水灰比)、粉煤灰掺量、矿渣掺量、硅灰掺量对混凝土电通量的影响,通过回归分析研究建立了混凝土电通量的多因素计算模型,通过对试验数据和文献数据的统计分析验证了该计算模型的正确性和广泛适用性。在此基础上,通过定量计算氯盐环境下混凝土结构服役寿命,分析了混凝土水胶比、掺合料组合及其掺量对混凝土耐久性的影响。结果表明,降低混凝土的水胶比、或提高掺合料掺量均能提高混凝土耐久性;使用矿物掺合料的高性能混凝土,其耐久性明显优于普通混凝土;矿渣对混凝土耐久性的改善优于粉煤灰;复合掺加粉煤灰和矿渣对提高混凝土结构耐久性的效果更加明显。     

硅烷浸渍混凝土防水效果的现场评价方法

提出了一种新的硅烷浸渍混凝土防水效果的混凝土表面吸水量现场评价方法,并试验研究了这种方法对不同的硅烷浸渍混凝土防水性能的评价效果。结果表明,采用这种方法计算出的2h平均渗透系数可有效反映硅烷的防水效果。     

两种硅烷浸渍剂功效性对比分析研究

对异辛基膏体硅烷浸渍剂与异丁基液体硅烷浸渍剂的保护性能进行系统对比研究.分析两种硅烷浸渍剂的挥发性、有效渗透量、耐候性,并结合工程现场应用进行不同硅烷对混凝土保护性能的对比.试验及工程实效对比表明:相对于传统常用的异丁基液体硅烷,新型的异辛基膏体硅烷具有挥发性低、有效渗透量较高、黏附渗透时间更好等性能,表现出施工简单、挥发损失少、材料用量省及环境污染少等特点,在混凝土保护中具有很好的推广应用价值.     

磨细矿渣粉在船坞抗冻混凝土中的应用

通过一系列科学系统的试验,首次推出了适用于水工项目有抗冻要求的掺加磨细矿渣粉的混凝土配合比,并将此配合比应用到某船坞项目主体混凝土结构.总结掺加磨细矿渣粉混凝土的应用情况.     

矿物掺合料与表面涂层对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响

试验研究了矿物掺合料(不同掺量下单掺粉煤灰、矿渣或硅粉)、表面涂层材料(环氧树脂或聚合物水泥基防水材料)以及两者共同作用对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响。研究结果表明:矿物掺合料和表面涂层材料均可显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力;矿物掺合料的改善效果随着掺量的增加而增加,改善能力为硅粉>矿渣>粉煤灰;环氧树脂的作用效果比聚合物水泥基防水材料更明显;矿物掺合料与表面涂层结合使用效果更优。对混凝土抗氯离子渗透性能的作用机理分析表明:矿物掺合料的火山灰效应、填充效应和对氯离子的初始固化能力是改善混凝土的抗氯离子渗透性能的三个重要因素。     

复掺粉煤灰与矿渣粉的海工自密实高性能混凝土试验研究

为满足海洋环境下高性能混凝土的施工要求,开展了复掺粉煤灰与矿渣粉海工自密实高性能混凝土的试验研究。试验结果表明,在复掺粉煤灰和矿渣粉掺量为60%～70%的条件下,掺入20%～30%粉煤灰自密实混凝土具有较高的流动性、填充性、间隙通过性和抗离析性等工作性,满足自密实混凝土的施工要求;28 d抗压强度大于50 MPa,56 d的电通量小于1 000 C,90 d扩散系数小于1.5×10-12 m2/s,具有较高的抗压强度和抗氯盐侵蚀性能,满足海洋环境下抗氯盐侵蚀的耐久性要求。     

硅烷对海工高性能混凝土防腐蚀性能的影响

系统研究了不同品种的硅烷对不同配合比的海工混凝土防腐蚀性能的影响，探讨了龄期、养护条件、硅烷浓度、涂覆量、酸碱环境等因素对硅烷浸渍混凝土的防腐蚀性能的影响规律。试验结果表明，对不同配合比的海工高性能混凝土，试验所采用的硅烷使得其吸水率显著下降，氯离子吸收量的降低值也均大于90％，渗透深度达到3mm左右。说明，经硅烷浸渍的海工混凝土具有良好的耐腐蚀、耐久性。     

环氢涂层与硅烷浸渍工艺在海工混凝土防腐中的应用

介绍了环氧涂层和硅烷浸渍两种工艺在连云港高桩码头海工混凝土防腐蚀中的应用情况。实践表明环氧涂层和硅烷浸渍皆能显著提高海工混凝土的防腐性能。     

硅烷防护对混凝土抗氯离子渗透性的影响

通过室内快速试验和实海暴露试验,研究硅烷防护对混凝土氯离子渗透性的影响。研究表明:硅烷浸渍层能够有效降低氯离子对混凝土的侵蚀,减小混凝土氯离子扩散系数和表面氯离子浓度,其中氯离子扩散系数降低幅度在50%以上,可显著提高混凝土结构使用寿命;且硅烷浸渍层能够减小处于干湿交替区域混凝土结构"对流层"的深度。     

沉管工厂化预制技术在港珠澳大桥工程中的应用

港珠澳大桥遂道工程是目前世界上外海条件下埋深最深的沉管隧道工程,该沉管隧道断面大、管节质量大、混凝土抗裂要求高,在国内首次采用了工厂化预制工艺进行沉管管节的预制。由于预制工艺复杂,项目前期进行了深入的研究,并进行了众多工艺的改进和创新。介绍了工厂法预制的工艺及关键技术和应用情况。     

沉管混凝土抗裂性能温度应力试验评价及配合比优选

通过温度应力试验,研究不同配合比的温度变化规律、体积变形性能以及应力发展规律,分析胶凝材料用量、水泥所占比例、浆体比率等因素对混凝土抗裂性能的影响。分别采用断裂温差、温度收缩系数以及抗裂安全系数3种不同的抗裂性能指标对混凝土抗裂性能进行评价,优选出具有最优抗裂性能的配合比用于港珠澳大桥沉管预制施工。     

钢壳混凝土沉管组合结构徐变和收缩性能研究

以深圳到中山预投标的钢壳混凝土沉管隧道工程为例,针对钢壳混凝土沉管的组成形式,借鉴已有的钢-混凝土组合结构在收缩和徐变作用下的变形研究成果,对钢壳混凝土结构在长期作用下的受力和变形情况进行研究,采用一种简捷的计算方法对沉管横向结构在长期作用下的受力和变形情况进行计算.结果表明:由于徐变和收缩的影响,混凝土最终将近退去一半的应力值;钢壳的受力随着徐变和收缩的发展趋于均匀;随着收缩徐变的发生钢壳所承担的弯矩逐渐减小;由于徐变和收缩导致挠度增量的影响并不大.     

硅烷表面处理水泥基材料的抗氯离子侵入性能初步研究

通过实验与模型计算研究了硅烷表面处理对于水泥基材料的防护效果。文中采用NEL试验方法研究了硅烷浸渍前后净浆、砂浆中氯离子扩散系数的变化情况。通过双层扩散模型,对硅烷表面防护抗氯离子侵入的性能进行了计算分析。结果表明,硅烷表面处理可显著降低改性层的氯离子扩散系数,改性层的氯离子扩散系数降低程度与其厚度对防护效果有重要影响。     

港珠澳大桥超大断面隧道混凝土裂缝控制技术

港珠澳大桥岛隧工程超大断面隧道混凝土包括预制沉管混凝土和人工岛现浇隧道混凝土,具有强度高、结构尺寸大、服役环境恶劣、控裂要求高且难度大等特点。其中预制沉管采用工厂法预制,全断面浇筑,采取片冰和制冷水拌合混凝土、喷雾养护等温控措施;人工岛隧道混凝土现场浇筑,采取合理分段分层、冷却水管、补偿收缩混凝土等温控措施。从施工现场情况来看,均未出现有害温度裂缝,温控效果良好,达到了预期的温控目标。     

酸雨侵蚀对混凝土性能影响及表面防护措施比选

通过室内模拟酸雨试验,对比研究矿物掺合料、养护时间和表面防护方式对混凝土质量损失、抗压强度损失和中性化性能的影响。结果表明,掺入矿物掺合料后,混凝土试件质量和抗压强度损失比纯水泥配制混凝土有所降低,按适量比例复掺粉煤灰和矿粉抑制效果更优;延长标准养护时间,能减小混凝土试件质量和抗压强度损失;试件表面涂覆硅烷或涂层后均能抑制混凝土试件质量和抗压强度损失及中性化程度,涂覆涂层效果更优。     

应力和干湿循环共同作用下硫酸根在混凝土中传输试验研究

对混凝土试件施加应力后，按一定周期将其在硫酸钠溶液中浸泡，再风干形成干湿循环作用。采用钻芯、分层切片、研磨提取水泥石粉末样本进行化学分析，测定不同深度处混凝土的硫酸根离子含量；研究在于湿循环作用下，混凝土受到的拉应力、压应力对硫酸根离子在混凝土内传输的影响规律。结果表明：拉应力对硫酸根离子由外部侵蚀溶液向混凝土内的传输具有加速效果，且随拉应力水平的增加而增大；压应力对硫酸根离子在混凝土内的传输具有一定的抑制作用，但与压应力水平没有确切的相关性。     

溶胶-凝胶法制备 SiO2微球及其表征

文中采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,氨水为催化剂,醇为溶剂,制备了 SiO2微球,并研究了正硅酸乙酯添加方式、溶剂类型、反应温度对其形貌和粒径的影响。通过 SEM,XRD,FT - IR,UV - Vis 测试分析 SiO2微球的形貌、结构、成分以及光学性能。结果表明,正硅酸乙酯水解对醇溶剂有选择性,乙醇作为溶剂合成 SiO2的分散性和球形较好,溶剂类型对 SiO2紫外吸收影响不大,SiO2对200~250 nm 紫外线吸收最强。逐步滴定法更利于 SiO2的合成,而 TEOS 添加方式对其非晶化程度影响不大。温度变化会影响氨水催化效率,进而会影响生成 SiO2的粒径。