混合砂对C60海工混凝土耐久性的影响及机理分析

采用级配不合格的机制砂与河砂按一定比例混合后得到了合格的混合砂,研究了不同比例组成的混合砂对混凝土耐久性的影响,并采用化学结合水法、热重分析法以及SEM等测试方法分析了混合砂对混凝土耐久性的影响机理。结果表明：混合砂混凝土试件的氯离子扩散系数要低于纯河砂混凝土试件,且混凝土氯离子扩散系数的变化趋势随机制砂比例的提高而降低;混凝土的抗硫酸盐耐蚀系数随机制砂比例的提高而降低,原因是提高机制砂的比例会提高混凝土的密实度,导致抗压强度比变化不大;不同比例组成的混合砂的级配不同,同时混合砂中的石粉可参与胶凝材料的水化进程,混合砂对混凝土耐久性的影响是这两因素的综合体现。     

混凝土成熟度和氯离子扩散系数的相关性及在某工程中的应用

采用化学结合水法、氯离子快速测定法（RCM法）和混凝土成熟度测定法研究了56 d龄期内混凝土氯离子扩散系数和混凝土成熟度的关系。结果表明：混凝土氯离子扩散系数不仅随养护龄期的延长而降低,还随养护温度的升高而降低,延长养护龄期或提高养护温度均可提高胶凝材料的水化程度;室内养护混凝土试件的氯离子扩散系数与混凝土成熟度值之间呈幂函数关系,二者具有很好的相关性（R2=0.976）,利用室外养护混凝土试件的数据进行验证计算,其理论计算值与实测值具有较好的吻合性,可根据混凝土成熟度实测值预测出混凝土的氯离子扩散系数;在本工程中,沉管隧道接触海水时混凝土成熟度的推荐值为21064℃·h,控制边界值为13926℃·h,考虑外部养护温度和水化热对混凝土成熟度产生影响时,可对混凝土接触海水的龄期通过后计算进行适当的调整。     

国外混凝土结构耐久性监测传感器在国内工程中的适用性*

采用动电位极化和线性极化技术研究了国内普通钢筋、阳极梯监测传感器所用普通钢筋和ECI-2传感器所用普通钢筋的点蚀临界浓度和点蚀后的腐蚀速率。研究结果表明：ECI-2传感器所用普通钢筋的点蚀临界氯离子浓度与国内普通钢筋相似,点蚀速率略小于国内普通钢筋;阳极梯传感器所用的普通钢筋的点蚀临界氯离子浓度要高于国内普通钢筋,点蚀速率要明显低于国内普通钢筋。因此,在用这两种传感器进行国内工程耐久性监测时应对监测结果进行修正。     

海洋环境桥梁混凝土结构清水防腐涂层性能研究

采用正交试验研究了清水防腐涂层体系对黏结强度和氯化物吸收量降低效果的影响,并采用直观分析方法分析了最大影响因素,表明面层厚度对涂层的黏接强度影响最大,中间色差调整层对氯化物吸收量降低效果影响最大.提高涂层体系面层厚度不仅可提高黏结强度,还可降低氯化物吸收量降低效果,涂层体系的面层厚度与黏结强度呈二次函数关系,合理地提高涂层面层厚度可有效提高涂层黏结强度,但面层厚度超过100 μm后进一步提高面层厚度,氯化物吸收量降低效果并不显著.涂层混凝土试件电通量要显著低于无涂层混凝土试件,且试件的电通量随面层厚度增加而减少,涂层厚度由200 μm增加至270 μm时,混凝土试件的电通量变化并不显著,混凝土电通量与面层厚度可用二次函数关系表示.     

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。     

石粉对胶凝材料水化性能及路面混凝土力学性能的影响

采用正交试验方法研究了影响混凝土抗压强度和抗折强度的主要因素,以优选混凝土配合比为基础,考察了石粉含量对胶凝材料水化性能及混凝土抗折强度和耐磨性能的影响,结果表明:提高石粉含量不仅降低了胶凝材料体系的最大放热速率,且延迟了最大放热速率出现的时间;混凝土抗折强度和耐磨性能随石粉含量增加先提高后降低,在石粉含量为10%时抗折强度和耐磨性能达最大值,在石粉含量为3%～13%的范围内,机制砂混凝土的抗折强度和耐磨性能均优于河砂混凝土试件。     

掺合料对胶凝材料水化热及混凝土氯离子扩散系数的影响

分别利用水化热测定仪和自然浸泡法研究了掺合料对胶凝材料水化热及对混凝土内氯离子扩散系数的影响,结果表明:单掺粉煤灰或矿渣时,胶凝材料的放热总量和最大放热速率随掺合料掺量的增加而降低,粉煤灰混凝土内的氯离子扩散系数随粉煤灰掺量的增加先减小后增大,当掺量为30%时氯离子扩散系数最小,矿渣混凝土的扩散系数随矿渣掺量的增加而降低;复掺粉煤灰和矿渣时,复合胶凝材料的放热总量及最大放热速率均低于单掺粉煤灰或矿渣时的胶凝材料,且放热总量随着复合胶凝材料掺量的增加而降低,复合掺合料混凝土内的氯离子扩散系数随掺量的增加而降低,且均低于同比例单掺粉煤灰或矿渣时混凝土内的氯离子扩散系数.     

基于长期性能观测的海工混凝土结构耐久性研究的新思路

调研工程的环境、水文、耐久性设计和荷载设计资料,通过在工程建设期预埋入耐久性监测传感器,从建设期开始实时监测实体工程耐久性退化历程,获得基于实体工程的耐久性关键参数;建设工程配套暴露试验平台,开展与实体工程相同原材料和配合比的工程暴露试验研究与室内快速试验研究,研究实体工程-暴露试验-室内试验耐久性退化历程的差异,建立三者之间的耐久性退化指标相关性,指导我国海港工程混凝土结构的耐久性设计与施工质量控制。