氯离子环境下既有钢筋混凝土桥梁耐久性的概率分析

分析讨论了钢筋脱钝的氯离子临界浓度，基于既有钢筋混凝土桥梁的实测数据，以Fick第二扩散定律导出的氯离子扩散数学模型为基础，对氯离子浓度和氯离子扩散系数进行优化计算确定。另外，将氯离子临界浓度值视为因暴露区域而变的定值，混凝土保护层厚度和计算模式不确定性系数视为随机变量，以同一座桥梁一定区域内的混凝土表面氯离子浓度和氯离子扩散系数为一个确定的值，建立了氯离子环境下钢筋脱钝的时变概率模型。以一座实际的桥梁为例，计算了在t年时钢筋脱钝概率的预测值。该钢筋脱钝时变概率模型可用于近海环境下混凝土桥梁中钢筋脱钝的预测，以及既有钢筋混凝土桥梁结构的耐久性评估，从而可以揭示结构潜在的危险，为及时做出维修加固决策提供重要的依据。     

矿物掺合料对海工混凝土长寿命化的影响

综合研究了单掺粉煤灰、矿粉及硅灰对混凝土氯离子扩散系数、氯离子结合能力及临界氯离子浓度的影响,探讨了海工混凝土长寿命化机理.研究结果表明,掺人矿物掺合料后,改善了混凝土的抗氯离子渗透性能,增强了氯离子结合能力,临界氯离子浓度虽略有降低,但钢筋发生锈蚀的时间明显延长,提高了混凝土的使用寿命.     

氯盐对水泥混凝土路面腐蚀破坏模型研究

针对氯盐融雪造成的水泥混凝土路面腐蚀破坏的现象,分别从氯盐对混凝土的盐冻损伤及对钢筋的腐蚀破坏2个方面予以研究,揭示了氯盐融雪对水泥混凝土路面破坏机理,依此为据,对传统的氯盐对混凝土路面破坏评价模型从混凝土掺和料的劣化性、氯离子扩散的时间依赖性及氯离子对混凝土的应力影响因素等3方面予以了优化,得出了优化评价模型,即优化的Fick第2定律.在确定相应的临界指标基础上,提出了基于可靠度分析的极限状态评价模型.研究表明,极限状态评价模型能更好地反映氯盐对混凝土的腐蚀破坏随时间和空间变化的动态规律,在临界指标确定后,利用氯盐某时在混凝土某深度下的浓度,可较准确评价氯盐对水泥混凝土路面的腐蚀破坏.     

海洋环境下混凝土桥梁结构抗氯离子侵蚀耐久寿命预测

氯离子临界浓度是研究海洋环境下混凝土结构耐久性的一个重要参数。文章通过对烟威路沿线海洋环境中桥梁氯离子浓度、混凝土保护层厚度、锈蚀电位、电阻率等与结构耐久性相关的技术指标的检测,确定了该沿线环境下钢筋混凝土桥涵在大气区、浪溅区和水位变动区混凝土中诱发钢筋腐蚀的氯离子临界浓度,在此基础上,提出了利用钢筋表面氯离子浓度检测值预测结构抗氯离子侵蚀耐久寿命方法。     

高强混凝土中氯离子扩散性能试验研究

采用室内试验,以厦门海底隧道衬砌结构C45高强混凝土为例,对氯离子在高强混凝土中扩散性能进行了综合研究,研究结论可作为混凝土耐久性及同类研究借鉴.结果表明,扩散时间对混凝土内部氯离子浓度有较强的积累效应;环境氯离子浓度高低对氯离子向混凝土内部扩散有促进或减缓作用;较小的拉、压应力对氯离子的扩散性态影响不明显;随着混凝土龄期的增长,自由氯离子占总氯离子含量的比例逐渐增加.     

海底隧道寿命影响因素敏感性的灰色关联研究

基于灰色关联模型原理,选择厦门海底隧道为实例,以海底隧道主要寿命影响因素（包括衬砌结构表面氯离子浓度、钢筋开始锈蚀时其表面氯离子临界浓度、混凝土扩散系数和钢筋保护层厚度）为子序列、以结构寿命为母序列、以极差法为数据转化方法、以关联度为评价准则,对各因素的敏感性进行研究。结果表明：衬砌表面氯离子浓度和临界浓度对海底隧道寿命影响最为敏感、混凝土扩散系数和结构保护层厚度影响程度略小。     

耐久性混凝土桥梁的施工技术研究

在海水腐蚀性工程环境下,成功地运用大掺量矿粉于混凝土桥梁的施工中.经试验研究,掌握了该种混凝土中矿粉与水泥之间的重量比对应于抗渗性(氯离子)的变化规律.据此指导混凝土施工配比的现场调整和质量控制,确保了工程的耐久性质量与建设进度,降低了工程造价与能耗.     

裂缝混凝土中修正的氯离子运移模型研究

通过研究裂缝混凝土中氯离子运移,建立了综合考虑扩散作用、结合作用以及电势场作用的耦合模型,预测带裂缝混凝土结构的寿命。模型从已有试验数据中得到了较好验证。基于南通盐渍土环境,运用Comsol Multiphysics软件分析了裂缝宽度和深度不同的裂缝混凝土中氯离子运移。研究表明:裂缝混凝土中氯离子浓度随侵入深度增加而降低,降低趋缓,随着时间增加而增长,增长趋缓。氯离子从混凝土裂缝运移到混凝土中时,浓度突降。随着裂缝宽度或深度的增大,氯离子含量增加,增加趋缓,宽度差别的影响减小,深度的不同对裂缝中氯离子的运移几乎没有影响,对临界氯离子浓度的侵入影响较大。为保证混凝土结构物100年使用年限,建议严格限制裂缝,保护层厚度采用55mm。     

考虑氯离子侵蚀的墩柱保护层厚度影响系数研究

为了研究氯离子侵蚀对混凝土墩柱保护层厚度的影响规律,对不同矿物掺合料,以及不同掺合比例下的混凝土抗氯离子渗透性能及其保护层厚度影响系数进行分析。研究表明:用一定比例的矿物掺合料代替水泥,能够有效提高混凝土抗氯离子性能和降低保护层厚度影响系数。     

高寒地区混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

以不同水灰比、不同含气量、不同掺合料及不同掺合比例、不同养护方式下的混凝土为研究对象,研究了各配比混凝土的基本性能;并采用电通量法及氯离子渗透深度研究了混凝土的抗氯离子渗透性能.研究结果表明,减小水灰比、适当引气、加掺合料及良好的养护方式可有效改善混凝土的抗氯离子渗透性能,在一定掺量范围内,混凝土中掺硅粉比掺矿渣粉或粉煤灰的抗氯离子渗透性能好.在此基础上,提出了高寒地区有抗氯离子渗透性能要求的混凝土配制方案:含气量宜3%～5%;掺20%～30%粉煤灰或矿渣,或掺5%～8%的硅粉,硅粉和矿渣粉或粉煤灰双掺效果更好.     

基于混凝土结构耐久性的海潮影响区环境作用区划研究

通过对桥梁混凝土结构钢筋锈蚀程度分析,提出了海潮影响区的垂直区划和水平区划。以混凝土结构表面氯离子浓度和临界氯离子浓度作为海潮影响区垂直区划的主要划分指标,对不同垂直区划进行了测试和统计分析,提出其在不同垂直区划中的作用值;分析了距海岸线不同距离的海洋大气中的氯离子含量和混凝土结构物表面氯离子浓度,提出了水平区划中重度盐雾区和轻度盐雾区的划分标准。     

纤维掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

为研究纤维混凝土抵抗有害粒子侵蚀的能力,制备了3种纤维掺量的水泥混凝土,测试氯离子渗透系数,并研究了减水剂膜对氯离子渗透系数的影响情况;纤维掺量不同,氯离子迁移系数不同,并不是纤维掺量越多越好,当纤维掺量到达一定范围后,再掺加只会降低氯离子渗透性;试件表层附着的减水剂膜对混凝土氯离子迁移系数影响不大。     

预分散硅灰对水泥路面抗氯离子渗透性能的影响

为了研究抗氯离子渗透对水泥混凝土耐久性的影响,论述了水泥混凝土路面的盐蚀破坏及化学机理,通过分析采用机械分散方法预处理过的硅灰对水泥净浆力学性能的影响,优选出外加材料硅灰的掺量范围,然后进行了水泥抗渗性研究试验,分别测试了未掺硅灰、掺未预分散硅灰和掺预分散硅灰的3种水泥净浆试样的力学性能以及抗氯离子的渗透性,总结出外加材料硅灰的最佳处理方式以及最佳掺量。     

水泥混凝土路面板底脱空成因分析及处治技术

通过分析水泥混凝土路面板底脱空的破坏形态,得出了水泥混凝土路面产生板底脱空的深层次原因,同时,基于力学计算和疲劳寿命预估,研究了面板厚度和脱空尺寸对脱空板体临界截面弯拉应力和使用寿命的影响.在此基础上,提出了适用于水泥混凝土路面板底脱空处治的技术措施及施工质量控制标准,以有效处治水泥混凝土面板脱空问题,延长混凝土路面使...     

复合胶凝材料体系对海工混凝土抗氯离子渗透性及抗压强度的影响

通过调整胶凝材料中矿物掺合料的种类、掺量,研究了单掺矿粉、粉煤灰及复掺上述两种矿料对海工混凝土抗氯离子渗透性及抗压强度的影响。研究表明,与纯水泥混凝土相比,单掺矿粉、粉煤灰均会降低混凝土7d抗压强度,且强度与掺量成反比关系;单掺矿粉对混凝土28d强度无明显影响,且会增强28d混凝土抗氯离子的渗透性能,掺量达35%后增强效果不明显;混凝土性能对粉煤灰极为敏感,当掺入50%粉煤灰时,28d强度下降37%,氯离子扩散系数为纯水泥混凝土的4.4倍。     

疲劳荷载作用下混凝土中氯离子渗透性能的研究进展

氯离子渗透是导致钢筋混凝土结构耐久性能退化的重要原因之一。荷载作用会对混凝土的孔隙和裂缝产生影响,改变混凝土抗氯离子侵蚀的能力,加速混凝土结构的耐久性退化。目前对静力荷载作用下氯离子在混凝土中的扩散行为开展了一定研究,但对疲劳荷载下混凝土中氯离子的渗透性能研究较少。该文总结了近年来国内外文献报道中关于疲劳荷载作用下氯离子在混凝土中传输行为的研究成果,包括试验方法、扩散行为、扩散机理、影响因素以及扩散模型等,并对现阶段研究工作存在的不足提出了建议。     

水泥混凝土路面临界荷位研究

基于Winkler弹性地基模型假设,结合多轴化、重载化的交通运载趋势,考虑不同温度梯度对水泥混凝土路面受力情况的影响,对各种车型位于不同荷载作用位置时的水泥混凝土路面受力状态进行有限元分析,确定不同荷载应力与温度应力耦合作用下水泥混凝土路面的临界荷位,为采用不同设计标准的各种设计方法提出选取临界荷位的合理建议。结果表明,若以板中荷载疲劳应力破坏为设计标准,当水泥混凝土路面处于正温度梯度或零温度梯度时,其临界荷位为车辆载重轴作用于纵缝边缘中部位置;当水泥混凝土路面处于负温度梯度时,临界荷位为车辆相邻两轴作用于同一块路面板的前后两端位置;若以板角挠度破坏为设计标准,无论水泥混凝土路面处于何种温度梯度,临界荷位均为载重轴作用于靠近角隅的板边横缝边缘。     

水泥混凝土路面抗氯离子渗透性能研究

水泥混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗外界H2O、Cl-、SO4-2等一切具有腐蚀性离子渗透的能力,是多孔性材料的基本性质之一。由于其既反映了混凝土内部孔隙的大小、数量与连通性情况,又表征了密实性,因此被认为是最重要的耐久性评价指标。国内外很多学者都以抗渗性作为混凝土耐久性研究的起点,其中氯离子抗渗性在近二十年来得到了最广泛的重视,本文首先对氯离子渗透对混凝土路面破坏机理分析,然后通过对不同外加材料、不同掺量下混凝土的力学性能进行分析,优选出外加材料的掺量范围,然后进行抗渗性试验研究,提出外加材料的最佳掺量。     

大体积海工混凝土配合比的研究与应用

在杭州湾跨海大桥工程中大体积海工混凝土的配合比,已经按常规选用了高水化热的水泥,如何将配合比设计为低水化热的配合比,尽可能地减少或不出现温度裂缝和收缩裂缝,同时使混凝土的强度、抗氯离子的渗透等性能满足设计要求,对该问题进行了探讨与研究。     

磨细矿渣抗去冰盐的性能分析

为了解决冰雪造成的交通封闭，经常使用去冰盐加速冰雪融化，但带来了新的氯离子腐蚀钢筋问题，为此，分析了去冰盐破坏水泥混凝土路面的机理，采用实验室内掺氯离子压滤试验法评价和模拟水泥混凝土路面抗去冰盐腐蚀性能，并通过压滤法分析了磨细矿渣抗氯离子侵蚀性能。