初龄期混凝土抗裂性能检测试验装置及检测技术的研究

混凝土结构通常会受到约束。在约束条件下，混凝土的体积变化会产生自生应力。在早期，因混凝土硬化过程还不完善，混凝土强度如不足以抵抗自生应力，则会产生结构开裂的危险。本课题主要目的是研究混凝土中自生应力的测试系统和方法，并应用所研制的自生应力试验装置和测试技术对混凝土在受到约束时产生的开裂进行了测试，对混凝土的开裂走势进行了研究，预测混凝土产生早期劣化的可能性，便于尽早采取相应措施防止混凝土的开裂，为改善混凝土的抗裂性能提供可靠途径和依据。该系统和方法既可作为试验室内对材料的抗裂性能研究的手段，又可在现场条件下应用。     

超声波法检测桩身质量误判实例的原因分析

超声波在混凝土中的传播速度与混凝土的强度有关，而混凝土的强度与混凝土的龄期有直接关系。因此，利用超声波管法检测桩身质量，应以混凝土的２８天龄期设计强度为依据。     

新旧混凝土结合界面的强度及其工艺技术（上）

根据国内外研究成果。结合笔者的实践经验，评述了在旧混凝土结合面上不同处理方法对新旧混凝土结合界面粘结强度的影响，提高新旧混凝土结合界面强度的途径，混凝土浇筑允许间歇时间及浇筑间歇期对新旧混凝土结合的影响及新混凝土结合面的处理工艺。     

介绍一些防止码头面层混凝土产生裂缝简单而实用的措施

面层混凝土，尤其是采用泵送混凝土浇筑的面层混凝土，在面层混凝土硬化后很容易会在面层表层产生一些细微裂缝（纹）。这些裂缝（纹）深度很浅（很少大于3mm），一般不会对结构产生不利后果，但对面层混凝土的美观影响很大。多年来，施工人员采取了一系列如加强洒水养护，掺加“纤维”等措施，     

沿海地区挡潮闸混凝土综合防腐处理技术

针对江苏省淮海农场挡潮闸地处沿海的特点，以防止混凝土碳化，防止混凝土受海洋中氯离子侵蚀，提高混凝土防腐性能及保证建筑物的耐久性为目的，在挡潮闸的防腐处理中，我们采用了补偿收缩水泥砂浆喷涂，钢筋混凝土防腐“双掺”，混凝土的防腐“外涂”，UEA型混凝土膨胀剂等多种新技术，新材料，取得了很好效果。     

船闸廊道混凝土分层施工工艺优化及防裂分析

针对船闸廊道混凝土采用分层工艺易开裂问题，在给定的混凝土热学参数和边界条件基础上，采用仿真软件Midas FEA模拟廊道混凝土在不同分层工艺以及通水冷却工况下内部温度场分布。结合廊道尺寸和外部约束，评估不同分层工艺以及不同冷却水管间距下混凝土开裂风险。结果表明：廊道底板、侧墙以及顶板单独浇筑开裂风险较大，而将底板和上部侧墙、顶板和下部侧墙整体浇筑，可以大幅降低混凝土开裂风险。通冷却水没有显著降低混凝土外约束应力作用下的开裂风险，在混凝土温度场满足温控要求前提下，建议取消通水冷却措施。     

码头面层选用聚丙烯纤维混凝土浇筑抗龟裂技术

阐述纤维混凝土功能和作用，从实验效果看，该种混凝土各种性能确比普通混凝土高，尤其用在码头面层抗龟裂效果甚佳。     

混凝土含气量规定及试验方法

本文分析了混凝土引进空气的分布，即气泡分布在混凝土的浆体（砂浆）中，该浆体最优含气量为一定值，以此取代不确定的混凝土（总体）最优含气量的规定，简单、明确，适用于各种粗骨料种类、粒径不同的混凝土，包括干硬性及泵送混凝土，试验方法可采用湿筛法，用气压式测气仪测定。     

碾压混凝土在我国道路建设中的意义及工程应用

道路碾压混凝土是一种新型筑路材料，有助于缓解当前我国建设需求与建设资金、资源等矛盾。在介绍道路碾压混凝土及国外应用动态的基础上，论述碾压混凝土在我国道路建设中的重要意义；通过对近年来我国道路碾压混凝土典型工程实例的分析，探讨碾压混凝土在我国道路面层、基层、路基工程中的应用。     

自密实混凝土

1997年建筑学会的《自密实混凝土的材料、拌和、制造、施工指南(方案)》，以及1998年7月土木学会的《自密实混凝土施工指南》开始发表之后，自密实混凝土就逐步从一种特殊混凝土成为一种普遍应用的混凝土，它的应用不断在增多。     

恒定荷载对海工高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响

通常混凝土构件均处于受力状态,而对自由状态的混凝土试件开展耐久性研究很难真实地反映出混凝土构件的耐久性状况。本研究采用施加恒定压荷载和弯曲荷载的方式,研究荷载对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:混凝土试件纯受弯段的氯离子浓度随弯曲应力水平的提高而增大,且混凝土内的氯离子渗透深度随应力水平的增加而增大。试件距暴露面相同深度处的氯离子浓度随着压应力水平的提高先减少后增大。混凝土试件的氯离子扩散系数随压应力水平提高而先减少后增大,压应力水平较低时可提高混凝土的抗氯离子渗透性能。对于典型的海洋工程高性能混凝土配合比,混凝土试件的弯曲应力与其恒定荷载影响因子之间呈近似指数函数关系,在混凝土结构耐久性设计中应考虑弯曲荷载对氯离子扩散系数的影响。     

荷载场和氯离子扩散场共同作用下的钢筋混凝土构件分析

为讨论荷载场与氯离子扩散场的共同作用,引入考虑荷载作用下的混凝土损伤影响函数Fd,采用ABAQUS有限元软件的USDFLD子程序开发功能,在内置的Mass Diffusion模块中考虑荷载作用和力学损伤对氯离子扩散的影响,实现钢筋混凝土构件层次荷载场和氯离子扩散场的多物理场共同作用分析。结果表明:有限元计算结果和试验结果吻合良好;随着荷载比的增大,氯离子在混凝土中的扩散速度逐渐加快,且拉应力对氯离子扩散的促进作用远大于压应力。为探究氯离子在混凝土中的扩散规律提供了一种新方法。     

复掺粉煤灰与石灰石粉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石灰石粉海工自密实高性能混凝土的试验研究。试验结果表明,在复掺粉煤灰和石灰石粉掺量为40%的条件下,掺入10%～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。     

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。     

Chloride diffusion models for Type I and fly ash cement concrete exposed to field and laboratory conditions

The exposure temperature significantly affects the diffusion of chloride ions in concrete, and, as such, it must be taken into consideration in the development of service-life prediction models for structures exposed to chloride-bearing environments. Most of the earlier studies have used cement paste to assess the effect of exposure temperature on chloride diffusion. In the reported study, chloride diffusion in Type I and fly ash (20% fly ash) cement concrete was evaluated under field and laboratory conditions. The laboratory concrete specimens were exposed to chloride solution maintained at four temperatures (22, 35, 50 and 60 °C) for 365 days. Beam specimens were exposed in the tidal zone of a marine exposure site, along the Arabian Gulf coast, for up to 10 years to study the chloride diffusion in the field specimens. The coefficient of chloride diffusion (D_a) in the concrete specimens exposed to 22 or 35 ᵒC in the laboratory was less than that in the concrete specimens exposed to 50 and 60 ᵒC. The D_a for Type I cement concrete specimens increased by 3.6 times as the temperature was increased from 22 to 60 ᵒC while this increase was 2.3 times for the fly ash cement concrete specimens for a similar increase in the temperature. The D_a decreased with the period of exposure in the field specimens. The values of activation energy that can be used for predicting the chloride diffusion for exposure temperature within the range of 22–60 °C were developed based on the laboratory data. In addition, mathematical models were developed relating the coefficient of chloride diffusion in the field and laboratory concrete specimens. The developed models can be utilized to ascertain chloride diffusion in field specimens, utilizing the laboratory values, and hence calculate the useful service-life of structures.     

牺牲阳极方式电化学脱盐效率影响因素

外加电流方式电化学脱盐能够有效脱除混凝土内的有害氯离子,但对预应力钢筋混凝土结构不适用,存在可能引起氢脆和减小握裹力的危险以及安装施工、管理不方便和在脱盐期间现场需要有专业技术人员进行操作等缺点;使用牺牲阳极方式电化学脱盐法将钢筋混凝土内的有害氯离子脱除出来,可以克服上述缺点,既适用于普通混凝土,又适用于预应力混凝土。研究通电时间、脱盐装置位置以及取样深度对牺牲阳极方式电化学脱盐效果的影响。结果表明,牺牲阳极方式电化学脱盐在工作3个月后仍能有效地将混凝土内的氯离子迁移到外部的活性填充材料中,且在距阳极500 mm处脱盐效率最高,能达到脱除混凝土试件内有害氯离子的目的,其中混凝土试件表层脱盐效率最高可达60%左右。     

港口混凝土表层渗透性与耐久性相关性试验研究

采用autoclam自动渗透性测试仪对国内某港口的基桩混凝土耐久性进行现场检测,取芯进行了室内混凝土碳化试验、抗氯离子渗透性试验、抗冻性试验等,结果表明,混凝土各种耐久性能指标均与混凝土表层渗透性能存在明显的相关性,混凝土表层渗透性能可以在一定程度上体现混凝土的耐久性能,水渗透系数作为表征混凝土耐久性能的现场测试参数具有一定的可行性。     

海洋环境下港口工程混凝土界面过渡区氯离子扩散系数模型

通过现场暴露物理试验,实测得到了港口工程混凝土及相对应的水泥砂浆试件中氯离子的浓度分布结果,经回归分析分别得到了这两种试件的氯离子扩散系数。以此为基础,定量评估了粗骨料的稀释、曲折和界面过渡区效应对混凝土中氯离子扩散系数的影响,并建立了混凝土界面过渡区氯离子扩散系数模型。基于混凝土中氯离子扩散的细观数值模拟方法,验证了所建立的混凝土界面过渡区氯离子扩散系数模型的正确性。对细观数值模拟结果的分析可知:界面过渡区对混凝土中仅考虑粗骨料的稀释和曲折效应的氯离子扩散系数的提升效应不可忽略,应充分考虑界面过渡区的存在对混凝土中氯离子浓度分布和扩散特性的影响。     

Predicting the chloride penetration of fly ash concrete in seawater

In this study, a model for predicting chloride penetration in fly ash concrete under long-term exposure in a marine environment is developed. The empirical model was based on 2-, 3-, 4-, and 5-year investigation of concretes in a marine site. Regression analysis of the data was carried out by applying Fick's second law of diffusion to generate an empirical formula for predicting chloride concentration in concrete. The model uses the water to binder (W/B) ratio, fly ash content, distance from the concrete surface, and exposure time. Model validation revealed that the predicted chloride concentration levels were within a ±25% error margin (R² = 0.91 ? 0.99) in the samples used to develop the model. The model was also verified using data from previous laboratory and field studies. Most predicted chloride concentration levels were within a ±30% margin of error from field samples. The model also predicted the strong effect of fly ash and W/B ratio on reducing chloride diffusion in concrete. Results clearly indicated that a high volume fly ash replacement (up to 50% by weight of binder) and a low W/B ratio will yield good chloride resistance in concrete under long-term exposure in a marine environment.     

不同环境条件下考虑荷载影响的氯离子扩散模型

钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土构件耐久性破坏的重要因素之一,氯离子侵蚀是海洋环境下钢筋锈蚀的首要因素。根据相关文献给出的不同海洋环境、不同荷载水平作用下混凝土中氯离子扩散的实验数据,通过拟合给出氯离子扩散荷载影响系数与构件应力状态之间的关系式及混凝土表面氯离子浓度随时间变化的统计公式,建立了考虑荷载影响的氯离子扩散模型。多组现场实测数据检验表明,建立的考虑荷载影响的氯离子扩散模型是合理的,具有较好的适用性与实用性。