粉煤灰、矿渣双掺混凝土在海底隧道二次衬砌中的应用研究

结合厦门东通道海底隧道二次衬砌混凝土配制的主要技术途径和配合比参数的合理选择,在试验基础上研究了混凝土制备过程中功能性掺合料粉煤灰和矿渣粉的性能及其双掺用量对混凝土强度和耐久性的影响,阐明采用粉煤灰和矿渣粉双掺混凝土将是解决海底隧道衬砌混凝土耐久性问题的新途径。     

大体积混凝土配合比设计

为了延缓和降低大体积混凝土的最大水化热,降低水泥用量,延长混凝土龄期,尝试掺用粉煤灰和磨细矿渣粉、选用缓凝型外加剂等方法,在试配阶段采用低水胶比、不同掺量粉煤灰和磨细矿渣粉,在满足混凝土各项工作性能、力学性能的情况下,确立出最佳配合比。实践结果表明:新的大体积混凝土配合比设计在满足强度要求的前提下,未产生任何温度裂缝和收缩裂缝,配合比设计思路和方法取得了良好的效果。     

临海环境对衬砌混凝土结构自防水性能影响研究

为获得合理的临海隧道衬砌混凝土配合比和提高混凝土自防水性能,以拱北隧道工程为背景,开展混凝土在临海侵蚀环境下的自防水性能试验研究。基于系统化的混凝土配合比设计方法确定防水混凝土初步配合比,通过碳化和硫酸盐侵蚀室内试验模拟临海环境对混凝土自防水性能的影响,对混凝土抗压强度、抗水渗透和抗氯离子渗透3个指标进行试验分析,最终获得最优配合比。结果表明： 1）复掺(20%粉煤灰+10%矿渣)混凝土自防水性能最好,该方案可作为拱北隧道主体结构混凝土配合比; 2）在碳化和硫酸盐侵蚀作用下,混凝土的抗氯离子渗透能力随时间逐渐减弱、抗压强度随时间逐渐增强; 3）混凝土掺合料对抗氯离子渗透能力的增强作用非常明显,但对混凝土后期强度增幅有一定的影响。     

酸性环境下铁路隧道衬砌高性能混凝土耐久性的试验研究

依托玉磨铁路中老友谊隧道工程，对C50高性能混凝土隧道衬砌在酸性环境下的强度和耐久性，通过优化混凝土的配合比设计，采用单因素分析法，研究了水胶比和粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响。研究表明:与水胶比相比，粉煤灰掺量对混凝土强度的影响更大；在酸性环境中，相比粉煤灰掺量，水胶比的变化对混凝土中氯离子含量的影响较大，而混凝土中电通量数值则对粉煤灰掺量的变化更为敏感。     

再生骨料制备透水水泥混凝土性能研究

基于节能生态道路的设计理念,研究了以再生骨料为集料的透水水泥混凝土的力学性能和透水性能.采用正交试验研究水胶比、聚丙烯纤维、颜料、矿渣4个因素对透水水泥混凝土性能的影响,并引入功效系数法进行分析.结果表明:水胶比对再生骨料透水水泥混凝土的性能影响最大,其次为聚丙烯纤维;水胶比提高,其力学强度和透水性能均下降;提高聚丙烯纤维掺量可以改善其力学强度,但降低了透水性能;颜料对其性能影响不显著;矿渣掺量增大,其抗压强度和透水性能均提高.配合比设计合理,再生骨料透水水泥混凝土能够满足轻级交通道路的力学要求和透水功能.     

粉煤灰高性能混凝土在公路隧道二次衬砌中的应用

通过室内试验，结合布罗宁公路隧道二次衬砌的施工，介绍采用三掺技术的粉煤友高性能混凝土配合比、力学性能和使用效果。     

高性能水泥混凝土配比性能的试验研究

主要研究了两种不同水泥与巴斯夫化学公司和超塑建材有限公司的最新外加剂产品的作用效果;水胶比对混凝土的性能的影响及粉煤灰的掺量对混凝土性能的影响;最后选择部分优化后的试验条件做正交试验后的方差分析表。研究发现水泥J和外加剂K的作用效果明显;在抗压强度大于45 MPa的配合比设计中当选用减水率大于31%,28 d抗压强度比大于151%的高性能减水剂及二级粉煤灰时粉煤灰的适宜掺量范围为35%~45%,水胶比的适宜范围为0.32~0.36;水胶比的增加,抗压强度有所下降,并根据试验结果分析发现当水胶比大于0.36时,抗压强度有明显的下降,因此在施工中水胶比应小于0.36。为了研究外加剂和粉煤灰双掺时对混凝土强度的影响,通过正交试验得出水胶比0.281,灰含量0.4,时间60 d为最优工艺条件。     

掺贝壳粉再生混凝土抗渗及耐水性能试验研究

以贝壳粉掺量0、5%、10%、15%、20%和再生粗骨料取代率0、50%、100%作为试验变量,制作不同配合比混凝土试件,对龄期28d外掺贝壳粉再生混凝土开展抗渗性能和耐水性能试验研究,并分析了再生混凝土失水率和吸水率随贝壳粉掺量增加的变化规律。结果表明:再生混凝土抗渗等级为9级,增加贝壳粉掺量,可提高再生混凝土抗渗性能,增加再生粗骨料取代率,可使抗渗性能减弱;贝壳粉掺量在0%～10%的再生混凝土耐水性均较好;再生混凝土失水率随贝壳粉掺量增加呈先减小后增大,吸水率是不断增大的,二者均随粗骨料取代率的增高而变大。综合考虑最优配比为:掺加再生粗骨料50%、贝壳粉5%～10%左右,再生混凝土抗渗及耐水性能较好。     

机制砂在隧道喷射混凝土及二次衬砌中的应用

为解决机制砂混凝土应用中存在级配不良、性能指标波动幅度较大、回弹率高及强度低等缺陷,以贵广高速铁路隧道施工为依托,采用室内试验和现场试验对机制砂加工系统的设备选型与在喷射混凝土及二次衬砌中的应用进行研究。研究结果表明:1)粉煤灰掺量为40%、水胶质量比为0.37的大掺量粉煤灰机制砂喷射混凝土能够满足规范及设计要求;2)选择喷射混凝土配合比时,可加大粉煤灰掺入量,降低单位用水量和水胶质量比,提高混凝土的工作性;3)施工现场喷射工艺成熟时,还可适当降低坍落度值,以确保混凝土的喷射效果和实体质量;4)水洗机制砂石粉含量并非越低越好,在8%~12%时混凝土的物理性能、力学性能以及耐久性能达到最佳。     

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.     

氯盐渗透下钢拱架锈蚀与喷射混凝土间锈胀力研究

为研究海底隧道初期支护中工字钢在氯离子渗透下严重锈蚀时对结构耐久性的影响，采用室内试验研究工字钢在不同混凝土保护层厚度下锈胀力与锈蚀率的关系以及锈胀的发展过程，再通过数值模拟研究锈胀力作用下的混凝土裂缝、混凝土应力、应变分布规律及胀裂应力变化情况。研究结果表明： 1）相同保护层厚度下，锈胀力随着锈蚀率的增加而增大；锈蚀率相同时，锈胀力随着保护层厚度的增加而增大； 2）工字钢混凝土构件锈胀开裂，裂缝集中于翼缘中部和2个角点区域，翼缘中部的裂缝由外向内发展，2角点区域的裂缝由内向外发展； 3）数值计算得出的混凝土胀裂应力大于试验得到的混凝土胀裂应力。     

钢筋混凝土中钢筋腐蚀原理的研究

在混凝土中 ,最能影响其耐久性的因素莫过于钢筋的腐蚀 ,由于钢筋的腐蚀而引起的混凝土耐久性的降低在混凝土中占有相当的比重。该文从钢筋腐蚀的原因出发 ,根据电化腐蚀理论 ,讨论了氯盐及碳化对钢筋产生腐蚀的机理 ,为有效保护钢筋提供了更为清晰的理论依据。     

斜拉索的腐蚀案例与分析

根据收集的国内外文献资料,介绍了12座斜拉桥的换索案例。这些斜拉桥的拉索设计寿命均不低于30 a,但实际使用均未达到设计寿命,换索的主要原因是斜拉索的腐蚀。最严重的斜拉索腐蚀导致桥梁营运过程中的断索事故。由于斜拉索的防护体系和构造特点,目前还没有十分有效的监测斜拉索腐蚀的方法,只能通过开窗检查。斜拉索一旦锈蚀,其抗疲劳强度迅速下降,应尽快换索,以确保桥梁安全。     

钢筋锈蚀综合测量装置的研发

本文介绍的钢筋锈蚀综合测量装置是一种新型的、多参量、适合于现场测量的混凝土结构钢筋锈蚀状况的无损检测仪器。本仪器的研制,主要根据腐蚀电化学的原理,综合电化学的检测方法,应用先进的电子测量、测试技术和计算机技术,对钢筋混凝土结构的钢筋锈蚀的参量进行测量,从而,根据相关的评判标准对混凝土结构中的钢筋锈蚀状况进行评估,提供了科学的手段。本装置可广泛应用于公路交通、铁路、建筑、水利和其他相关领域的混凝土结构中钢筋状况的检测,为早期发现钢筋的锈蚀提供了先进的综合检测手段。     

齿轮“点蚀”的正交试验研究

评定碳氮渗齿轮质量好坏的主要参数是渗层深度、表面碳浓度和渗层中碳浓度梯度,而要获得较为准确的渗层深度、合适的表面碳浓度及平缓的碳深度梯度,除了要有正确的碳势、温度和渗碳总时间外,还要有合适的强渗时间与扩散时间之比。齿轮早期磨损点蚀的原因很多,齿轮精度、材料和热处理规范及润滑油选择不当都会造成齿轮早期磨损点蚀。研究齿轮渗碳层深度超出21．67％是否会导致齿轮点蚀,通过正交试验、工艺参数研究、金相检测及碳化物分析,找出合适的工艺参数。     

车用乙醇汽油金属腐蚀抑制剂的研究

针对乙醇汽油对金属腐蚀性加剧的问题,研究了新的金属腐蚀抑制剂,其作用机理是各种成分协同作用,在金属的表面形成有效的保护膜,抑制由于水的存在导致的酸腐蚀和电化学腐蚀。在金属腐蚀抑制剂加量200 m g/L时,对黄铜缓蚀率为93.7%;对紫铜缓蚀率为91.9%;对铝缓蚀率为90.0%;对20钢缓蚀率为78.5%;且性能优于美国专利配方。     

锈蚀对钢筋强度影响试验研究

通过从实桥构件和电化学快速锈蚀构件中获得361根锈蚀钢筋样本,基于锈蚀钢筋拉伸试验,分别建立了HPB235和HRB335两种类型钢筋的质量锈蚀率、截面锈蚀率与屈服荷载、极限抗拉荷载、屈服强度及极限抗拉强度间的关系,对比了锈蚀率对不同类型钢筋屈服强度、极限抗拉强度、屈服荷载和极限抗拉荷载的影响;回归了快速锈蚀与自然锈蚀两种环境下钢筋质量锈蚀率与屈服荷载和极限抗拉荷载的关系,分析了两种环境对锈蚀钢筋力学性能影响的差异。研究表明:锈蚀对极限荷载、极限强度的影响分别大于屈服荷载、屈服强度;锈蚀对HRB335钢筋的影响比对HPB235钢筋的大;快速锈蚀条件下钢筋屈服荷载和极限荷载下降速度较自然锈蚀条件的快。     

钢结构桥梁的防腐蚀方法

介绍了国内外钢桥梁的腐蚀现状和钢结构的腐蚀类型,论述了4种防腐蚀方法的优缺点,指出电弧喷涂复合涂层在钢结构桥梁防腐蚀上具有较好的前景,能够创造巨大的经济效益和社会效益。     

硫酸盐作用下隧道衬砌腐蚀规律研究

针对西南地区隧道结构硫酸盐腐蚀现状,对围岩环境进行了模拟,采用相似理论,进行了4种工况的试验。在特定时间段以钻芯法测取顶部、拱腰、拱脚及边墙位置的混凝土强度,并根据测试结果分析了各部位腐蚀强度的关系,试验得出:隧道衬砌各部位的强度随时间以抛物线变化,先增大后减小,其中顶部腐蚀速度最大,其他部位的腐蚀速度随着衬砌水平夹角的减小而减小,通过对各部腐蚀强度的关系分析,得出了隧道衬砌各部腐蚀强度的关系式。     

车用钢板材料耐腐蚀性研究

文章对镀锌钢板、铝硅镀层热成型钢板以及非镀锌钢板在同等试验条件下的耐腐蚀性进行了研究。分析了三种板材表面腐蚀情况、划痕宽度和深度变化以及板材切边腐蚀情况。在试验基础上,得出三种钢板基材耐腐蚀能力的强弱优劣的重要结论。通过研究可以合理地在车身区域布置不同镀层的钢板,为改善车身的防腐能力及经济性具有重要参考意义。