海洋环境中钢筋混凝土结构使用寿命的研究

文章中论述了以Fick扩散定律为基础，通过氯离子在混凝土中扩散及钢筋锈蚀的数学模型，应用现场实测及试验资料，对钢筋锈蚀及混凝土开裂时间进行了计算，所得计算结果与实际情况吻合。     

海洋环境铁路桥梁混凝土结构耐久性设计

文章以某铁路工程一座特大桥为例,总结海洋环境下桥梁耐久性设计要点,从提高混凝土材料的密实性及阻隔钢筋与氯离子的接触(或阻止钢筋锈蚀过程中电化学反应的发生)两方面入手,探讨了提高钢筋混凝土结构的耐久性的具体措施,以做到工程安全、投资最小。     

基于电化学综合法的混凝土中钢筋锈蚀检测与评价

通过室内试验和工程实际应用,研究了基于电化学综合法的混凝土结构中钢筋锈蚀检测与评价技术。首先通过3组试件试验研究不同腐蚀条件、不同测试条件对混凝土电阻率、半电池电位和腐蚀电流密度3种电化学检测结果的影响规律,得到电化学综合法检测混凝土中钢筋锈蚀状况的递进式评定准则。以某高桩码头检测项目为依托,采用电化学综合法对混凝土中钢筋锈蚀状况进行检测,并根据该递进式评定准则对钢筋锈蚀情况进行综合评价。结果表明,基于电化学综合法的混凝土中钢筋锈蚀检测与评价技术可有效提高钢筋锈蚀状况检测的准确性和可靠性。     

混凝土内通电锈蚀钢筋锈蚀率计算

钢筋锈蚀是引起混凝土结构耐久性问题的首要原因,钢筋锈蚀不仅导致自身截面损失,力学性能降低,同时引起混凝土开裂和降低与混凝土的黏结强度。为在较短期限内获得大量锈蚀钢筋试件,国内外学者多采用通电加速锈蚀方法。文中,研究氯离子侵蚀下的混凝土试块内钢筋的通电加速锈蚀问题,在运用Fick定律计算获得钢筋起锈时间的前提下,基于Faraday电解定律,推导并获得了钢筋锈蚀率的计算公式,并最终得到试验验证。研究结论和试验方法可为通电加速试验在实验室中的运用提供参考依据。     

高桩码头结构锈蚀破损原因分析及对策

通过对天津港高桩码头的锈蚀破损现状调查数据的归纳分析 ,指出高桩码头结构以锈蚀破损为其主要破损型式 ,并提出了产生高桩码头结构锈蚀破损的主要原因。在分析钢筋混凝土结构中混凝土的破损原因基础上 ,提出了减缓钢筋混凝土结构内钢筋锈蚀破损的主要措施 ,可供既有码头结构的维护和新码头建设时参考。文中特别指出提高钢筋混凝土中混凝土施工质量的均匀性比采用高强混凝土及增加保护层混凝土厚度对减缓钢筋混凝土内钢筋锈蚀速度的效果更理想。同时提出利用先进的电子技术改造沿用几十年的振捣捧密实混凝土的传统工艺 ,是当前钢筋混凝土施工中迫切需要解决的关键技术。     

水下自密实混凝土力学性能的研究

通过室外水槽模拟试验,研究自密实混凝土在水下的流动及填充能力,并与陆地成型混凝土进行对比,采用钻芯法及回弹超声波法进行测试,并通过数理统计进行分析。试验结果表明:水下自密实混凝土较陆地成型的混凝土力学离散程度稍有增加,对使用自密实混凝土钢筋结构部位在结构设计时,可以适当考虑减小钢筋间距或放宽粗骨料粒径。     

阻锈剂在海工混凝土中应用研究

混凝土是全世界各类结构工程建设首选的建筑材料。但是混凝土中钢筋锈蚀给国民经济带来巨大经济损失，是影响混凝土结构耐久性的首要原因，已成为世界关注的大问题。钢筋锈蚀破坏会引起混凝土顺钢筋开裂，使腐蚀介质更容易到达钢筋表面，钢筋锈蚀的速度将会大大加快。随着开裂程度加大，引起混凝土与钢筋之间的握裹力随之下降及钢筋断面损失，处在应力状态下的钢筋(包括预应力筋)因此而突然发生应力腐蚀断裂，造成严重后果。     

混凝土内自然锈蚀钢筋力学性能试验及数值模拟

为了分析受盐侵蚀作用后混凝土内锈蚀钢筋的力学性能退化规律,对预制开裂混凝土构件进行了近4年的"氯盐干湿循环——自然锈蚀"试验,从而得到了一批局部坑蚀明显、且呈现全面锈蚀的钢筋样本.通过锈蚀钢筋的坑蚀深度测定、拉伸试验以及有限元分析等研究,对其锈蚀表面特性、力学性能退化规律以及数值计算模型的有效性进行了探讨.研究结果表明:氯盐干湿环境下,裂缝的存在加剧了钢筋局部锈蚀的程度,使钢筋出现局部坑蚀和大面积均匀锈蚀的全面锈蚀;随着平均截面损失率η_(avg)的增加,锈蚀钢筋的屈服平台逐渐缩短,η_(avg)为5.77%时,钢筋屈服平台消失;经回归拟合,锈蚀钢筋的名义屈服强度、名义极限强度及伸长率等性能随η_(avg)(6%)的增大呈线性下降;建立了锈蚀钢筋力学性能预测的有限元模型,其预测值与试验值吻合良好.相关研究结果可为锈蚀钢筋混凝土结构的性能评价提供一定参考.     

混凝土结构钢筋锈胀数值模拟

通过对混凝土梁在钢筋锈蚀膨胀作用下的开裂全过程进行模拟,得到混凝土梁在钢筋均匀锈蚀膨胀和非均匀锈蚀膨胀情况下的裂缝产生和发展的情况,分析了保护层胀裂时的钢筋膨胀率的影响因素,其中包括混凝土保护层的厚度、钢筋直径、混凝土的强度等级。通过比较试验数据与前人研究成果,结果都体现了相同的钢筋锈胀规律。在此基础上,提出结构耐久性的影响因素并指导结构耐久性设计。     

钢筋锈蚀引起混凝土开裂过程的研究

本文根据Fiek定律,建立了混凝土中钢筋锈蚀的数学模型,应用快速锈蚀试验的结果推出了钢筋锈蚀引起混凝土开裂时间的计算公式,并将其推广应用于实际港工结构,所得计算结果与实际情况十分吻合。     

电化学脱盐对钢筋混凝土性能的影响

试验结果表明，在常规的脱盐参数下，对混凝土实施新型的钢筋混凝土修复技术－电化学脱盐技术，混凝土强度不会发生明显的改变，混凝土密实性和抗氯离子渗透性能有所提高，但混凝土与钢筋的结合强度会因电化学脱盐而有一定程度的下降，并且其下降幅度将随,脱盐施加的电量及电流密度的增加而增加。     

基于CT扫描技术的混凝土结构裂缝宽度与钢筋锈蚀率相关性分析*

为了了解混凝土结构的裂缝宽度与钢筋锈蚀率之间的关系,同时掌握裂缝宽度及钢筋锈蚀率的无损检测技术,特别采用CT扫描技术,对一批加速腐蚀的混凝土构件进行测试,得到了混凝土构件的裂缝宽度及锈蚀率,分析钢筋锈蚀率与裂缝宽度的相关性。从分析的结果来看,钢筋锈蚀率与裂缝宽度的相关曲线与其它学者研究的曲线趋势一致,但变化率有所不同,该曲线可以为揭示混凝土结构裂缝宽度与钢筋锈蚀率变化规律提供参考,同时CT扫描技术可以推广应用在混凝土无损检测中。     

钢筋锈蚀率与保护层温度差关系的研究

采用外加直流电加热钢筋内部预置的钨丝,沿锈蚀钢筋轴向均匀地施加热量,再用红外成像法,进行钢筋混凝土保护层表面温度测定试验。研究不同锈蚀率下,保护层温度差与钢筋锈蚀率之间的关系。试验表明,当钢筋锈蚀率小于36%时,铁锈滞留在混凝土的锈胀裂缝中,温度差随着锈蚀率的增加而降低且处于线性范围内;钢筋的锈蚀率大于36%时,铁锈从锈蚀胀裂缝中溢出,保护层温度差随着锈蚀率的增加而变大。     

锈蚀钢筋混凝土桥墩滞回性能的数值模拟

基于钢筋混凝土桥墩低周反复荷载试验结果,利用ANSYS有限元分析软件,建立桥墩的有限元计算模型,并对其进行承载力验证及低周反复荷载试验下全过程的非线性有限元分析,与相应试验结论吻合较好.通过施加温度场模拟钢筋锈胀力对混凝土桥墩的作用,进一步研究钢筋锈蚀后桥墩在不同锈蚀率下滞回曲线、骨架曲线以及桥墩耗能能力.分析比较表明:用温度场模拟钢筋锈胀力对混凝土桥墩的作用可以取得令人满意的结果.本方法可供锈蚀桥墩的抗震性能研究参考.     

天津港高桩码头锈蚀损面板残余承载力试验及估算方法的研究

对码头维修拆换下的六块不同锈蚀破损程度的面板进行了室内承载力试验，建立了用构件断面负筋平均锈蚀率及钢筋与混凝土之间粘结力综合评估构件残余承载力的有关估算公式。     

现役海港码头钢筋混凝土受弯构件承载力评估方法

在分析钢筋锈蚀造成钢筋混凝土构件力学性能退化的基础上,根据海港码头混凝土构件中钢筋锈蚀规律及混凝土保护层锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀深度的关系,建立了混凝土保护层锈胀开裂前和锈胀开裂后现役海港码头钢筋混凝土受弯构件承载力评估模型,可为现役海港码头钢筋混凝土结构耐久性评估及构件修复决策提供理论依据。     

混凝土钢筋锈蚀的量化计算方法研究

混凝土中钢筋的锈蚀是影响其使用寿命的一个主要因素,因此对其锈蚀状况进行测试及量化研究具有非常重要的意义,本研究首先建立了基于检测信号的钢筋锈蚀量测算模型,然后通过线性极化法对不同外部环境下模拟混凝土孔溶液中钢筋钝化与腐蚀过程中的锈蚀电流密度值进行了测试,并基于测算模型计算钢筋锈蚀量值,最后通过钢筋失重率测试结果及曲线拟合方法对模型的参数进行修正。通过备用试件的实测结果发现该修正后的测算模型能显著提高实际钢筋锈蚀量的检测精度。     

钢筋阻锈剂在混凝土中的应用

通过不同掺量的钢筋阻锈剂在砂浆中的阳极极化试验,混凝土拌合物的坍落度、坍落度损失、凝结时间、含气量以及混凝土抗压强度试验,抗渗与抗冻融等耐久性试验,盐水浸烘试验,证明在混凝土中掺入FAC-13型钢筋阻锈剂对混凝土的坍落度与坍落度损失、凝结时间、抗压强度以及渗水高度、质量损失、相对动弹模量等耐久性能无明显影响,而氯离子扩散系数、钢筋的锈蚀率及失重率有显著降低,证明该阻锈剂对钢筋阻锈效果明显,在实际工程中应用取得了很好的效果。     

钢筋坑蚀对混凝土柱偏压性能的影响

坑蚀是混凝土钢筋锈蚀的主要形式之一。与钢筋均匀锈蚀相比,钢筋坑蚀具有显著的不确定性和更大的截面损失等特点,对混凝土构件的性能具有一定的影响。借助Monte Carlo模拟,分析了锈蚀钢筋混凝土柱的偏压抗力性能,研究了钢筋坑蚀对混凝土偏压柱承载能力的影响。结果表明,钢筋坑蚀的随机性对柱的可靠性有很大影响,钢筋坑蚀构件承载力的下降速度比均匀锈蚀更快,对柱的耐久性具有潜在危害。     

长期自然环境下结构中混凝土与钢筋的力学特性

试验研究了长期自然环境下结构中混凝土与钢筋力学性能,研究结果显示碳化混凝土、碳化层与未碳化层的交接面及未碳化混凝土的劈拉强度依次增大,特别是碳化混凝土的强度低于未碳化混凝土强度的试验结果与以往的研究结果有所不同;随着锈蚀率的增大,钢筋的名义屈服强度和名义极限强度都逐步降低,其力学的变化规律与民用建筑中的变化规律基本一致。