硅烷浸渍混凝土性能研究和在加蓬PO项目中的应用

依托非洲加蓬PO项目,采用毛细吸水、碳化和RCM抗氯离子渗透等试验方法,研究硅烷浸渍混凝土性能,并根据试验结果开展了硅烷浸渍施工。结果表明:采用硅烷浸渍处理后混凝土的毛细吸水系数、碳化深度和RCM抗氯离子渗透系数均大幅度降低,并且随着硅烷涂刷层数的增加,逐渐降低;硅烷浸渍层数为2层时,其毛细吸水系数、碳化深度和RCM抗氯离子渗透系数下降较为明显,硅烷浸渍层数增至3层时,其下降幅度较小,从施工便捷和成本角度考虑,建议硅烷浸渍层数为2层;项目硅烷浸渍施工效果较好,显著提高了混凝土耐久性。     

Field Exposure Test of Different Anticorrosion Technologies for Marine Concrete Structure

采用不同防腐技术制作长期暴露试件,试件放置在青岛海湾大桥常规暴露实验站进行暴露试验,以研究不同防腐技术在北方微冻海洋环境中的防护性能.研究表明:经过1 a暴露试验,涂层、聚脲试件外观无明显变化,与混凝土表面的粘结强度大于2.0 MPa,且试件内部均未受到氯离子的侵蚀,防护效果良好;硅烷浸渍试件内部有一定浓度的氯离子积聚,但相比空白试件,浸渍硅烷混凝土不同深度的氯离子浓度约为空白试件同深度的50％,且浪溅区降低效果更显著.浸渍硅烷能够减少氯离子对混凝土的侵蚀.     

硅烷浸渍实施条件对公路结构混凝土防护效果研究

研究了两种硅烷材料及涂刷和浸没浸渍工艺对不同强度等级混凝土结构的浸渍深度、吸水率、抗氯离子渗透性能、抗冻融循环性能等的影响规律,分析了硅烷浸渍实施条件对各强度等级混凝土结构防护作用的效果。结果表明:硅烷材料对混凝土的浸渍深度能够达到4~11mm,且在各种浸渍实施条件下,混凝土强度等级越低,硅烷浸渍深度越高;硅烷浸渍混凝土的吸水率降低幅度可以达到90%以上,满足不大于0.01mm/min1/2的要求,且混凝土强度等级越低,吸水率降低效果越明显;硅烷浸渍可以提高混凝土抗氯离子渗透性和抗冻融循环性。不同硅烷材料浸渍对混凝土结构防水效果的提升作用效果不同,涂刷工艺要好于浸没工艺。     

有机硅烷浸渍技术在寒冷地区机场混凝土道面中的应用研究

以东北某机场扩建机坪道面为背景,制成不同混凝土配合比条件下的有机硅烷道面浸渍试件,研究不同配合比与硅烷浸渍深度、渗水深度、氯离子吸收量、抗冻融次数的相关性;采用较佳配合比的混凝土浇筑机场道面试验段,并进行有机硅烷浸渍和钻芯取样检验。研究结果表明:硅烷浸渍与引气剂结合使用可有效地降低混凝土道面渗水性,减少氯离子吸收量,提高抗冻融次数,从而提高道面的耐久性,可在寒冷地区机场道面推广使用。     

规范中混凝土表面有机硅渗透剂吸水率试验方法讨论

主要讨论了英国公路局出版的<路桥设计手册>(BD43/03)和我国交通部标准<公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范>(JTG/T B07-01-2006)中的混凝土表面采用有机硅渗透剂的吸水率试验方法的差异.通过试验,发现空白试件浸泡24 h后吸水基本饱和,而硅烷浸渍试件水浸泡21 d后仍处于吸水状态,建议对空白试件和硅烷浸渍试件的浸泡时间及其他试验步骤做适当修订.     

冻融损伤对表面防水混凝土渗透性影响研究

对表面防水混凝土和普通混凝土试件进行加速冻融循环试验,在不同循环次数下测定试件的水和氯离子渗透性,旨在研究冻融损伤对表面防水混凝土渗透性影响,为实际工程中表面防水混凝土的结构和耐久性设计提供理论依据。试验结果表明： 表面防水混凝土的水和氯离子渗透量均随着冻融循环次数的增加而增加,但是,对比普通混凝土试件,在相同的冻融循环次数下,表面防水混凝土仍具有较好的抗渗透性能,可以有效降低水和氯离子的侵入量;当冻融循环次数为100次时,水灰比为0.4的普通混凝土试件最大毛细吸水量和氯离子含量分别是表面防水混凝土试件的10.18倍和1.89倍。     

复合盐与干湿循环耦合作用下混凝土材料劣化机理试验研究

为了研究复合盐与干湿循环耦合作用下地下结构混凝土劣化规律,通过RCT氯离子含量测量与混凝土相对动弹性模量测量试验,分别测得不同工况下不同位置处氯离子含量与混凝土相对动弹性模量值,定量分析了硫酸盐浓度与干湿循环次数对混凝土结构劣化情况的影响。试验结果表明:混凝土内部氯离子含量随测试深度的增加而减少;同一深度处,氯离子含量随侵蚀环境中硫酸盐浓度的增加先增多后减少,随干湿循环次数的增加而增多。混凝土相对动弹性模量随硫酸盐浓度的增高而减小,且减小量随硫酸盐浓度的增高而降低;混凝土相对动弹性模量随干湿循环次数的增加先增大后减小。     

混凝土表面硅烷浸渍吸水率与抗冻性试验研究

测试了混凝土表面硅烷浸渍后硅烷的渗透深度,试验结果表明硅烷浸溃深度可以达到5～8 mm;对比了硅烷与其他表面浸渍材料的吸水率,硅烷的吸水率为0.003 6 mm/min1/2,远小于基准组的0.010 6 mm/min1/2,而且满足不大于0.01 mm/min1/2的要求;抗冻性试验结果表明混凝土表面硅烷浸渍后,抗冻融循环性能大幅度提高,而且混凝土致密性越高,则提高幅度越大.在山东沿海混凝土桥梁耐久性维护中的实际工程应用表明,采用硅烷浸渍进行耐久性维护,效果良好.     

港珠澳大桥东人工岛结合部非通航孔桥总体设计北大核心

港珠澳大桥东人工岛结合部非通航孔桥是实现桥隧转换和人工岛相接的桥梁,为4×55m+3×55m的预应力混凝土连续梁结构,主梁为混凝土现浇箱梁,桥墩为矩形带倒角等截面实心墩,基础为变截面钻孔灌注桩,支座为分离式双曲面球型减隔震支座。该桥位于海水腐蚀环境、靠近人工岛,为抵抗风浪、提高耐久性,混凝土结构均采用海工耐久性混凝土;处于海水浪溅区和潮位变动区的结构主筋、箍筋和拉筋等均采用不锈钢钢筋;支座主体材料采用耐腐蚀钢和重防腐涂装体系;墩身、台身、承台外表面和处于浪溅区的箱梁外表面采用硅烷浸渍防腐涂装;箱梁底板、翼缘板和桥台等部位采用了抗冲磨涂装。     

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。     

盐冻循环作用下混凝土桥梁接缝耐久性试验研究

通过对包含直接胶接缝、打磨胶接缝、直接湿接缝和凿毛湿接缝的混凝土试件以及整体成型试件开展氯盐侵蚀与冻融循环耦合试验,研究了盐冻循环作用下不同类型混凝土桥梁接缝的耐久性。结果表明：盐冻循环作用下的接缝为混凝土耐久性薄弱环节,随深度增加接缝处混凝土中氯离子含量与整体成型试件愈接近,尤其是深度达到45 mm后,与氯盐浸泡环境相比,氯盐-冻融循环耦合环境中整体成型、直接胶接缝、打磨胶接缝、直接湿接缝和凿毛湿接缝试件的氯离子扩散系数平均值分别增加了32.05%、33.64%、32.81%、33.12%和32.91%;冻融循环导致了各类接缝黏结界面不同程度损伤,并放大了其抗氯离子侵蚀能力的差异性;冻融循环作用对接缝试件的损伤要大于整体成型试件,接缝面不做处理的试件要大于对应的接缝面处理试件,且对直接胶接缝试件的损伤最大;3种环境下不同试件耐氯离子侵蚀性能为整体成型>凿毛湿接缝>直接湿接缝(打磨胶接缝)>直接胶接缝,其中打磨胶接缝耐氯离子侵蚀能力与直接湿接缝相当。     

雾封层材料养护性能研究

为评价雾封层技术的养护性能,在沥青混合料试件上涂抹不同用量雾封层材料后进行室内试验,并对涂抹前后混合料的抗渗性能、抗滑性能和高温性能进行对比研究。结果表明,当材料的涂刷量大于0.8 kg/m2,雾封层能够有效地阻挡水体侵入到试件内部;雾封层的使用会降低沥青混合料的摩擦系数和构造深度,且下降幅度随使用量的增加而增加;雾封层的使用并不能提高沥青混合料的高温性能;在工程应用中,雾封层的建议使用量为0.8 kg/m2。     

混凝土强度对氯离子渗透侵蚀性能的影响

我国沿海地区混凝土结构长时间受到海水的侵蚀,严重影响建筑物的耐久性,其中,影响混凝土耐久性性能的主要原因是其收到海水中氯离子的侵蚀。因此,为提高沿海地区混凝土结构抗氯离子侵蚀能力,本文在真实模拟混凝土结构受氯离子侵蚀的环境,探讨在不同混凝土强度及干湿循环两种因素对混凝土抵抗氯离子侵蚀的影响。研究结果表明:混凝土试块在相同强度下,氯离子含量随着测量深度的增加而减小;且在相同测试深度下,强度越高氯离子含量越少,氯离子的扩散溶度越小。     

密封防水剂改善水泥混凝土性能的试验分析

为提高水泥混凝土的耐久性,采用密封防水剂对混凝土进行养护和加固,从混凝土吸水率、抗压强度、抗碳化深度、耐磨耗性能和抗盐冻试验等方面进行对比试验。试验结果表明:刷涂密封防水剂后混凝土吸水率由2.32%降低至0.94%,混凝土试件的抗压强度有一定程度的增加;试件7d碳化深度降低51.8%;混凝土表层耐磨度降低46.8%;试件盐冻试验表面砂浆层剥落量降幅达60%。刷涂密封防水剂后,混凝土内部变得更致密,经密封防水剂养护后的混凝土体在沿海及盐腐蚀较为严重的地区,具有更好的抵抗盐腐蚀的性能。     

港珠澳大桥东人工岛结合部非通航孔桥总体设计

港珠澳大桥东人工岛结合部非通航孔桥是实现桥隧转换和人工岛相接的桥梁,为4×55m+3×55m的预应力混凝土连续梁结构,主梁为混凝土现浇箱梁,桥墩为矩形带倒角等截面实心墩,基础为变截面钻孔灌注桩,支座为分离式双曲面球型减隔震支座。该桥位于海水腐蚀环境、靠近人工岛,为抵抗风浪、提高耐久性,混凝土结构均采用海工耐久性混凝土;处于海水浪溅区和潮位变动区的结构主筋、箍筋和拉筋等均采用不锈钢钢筋;支座主体材料采用耐腐蚀钢和重防腐涂装体系;墩身、台身、承台外表面和处于浪溅区的箱梁外表面采用硅烷浸渍防腐涂装;箱梁底板、翼缘板和桥台等部位采用了抗冲磨涂装。     

水泥冷再生沥青混合料设计与耐久性试验

分别以3种水泥掺量(3％、4％、5％)和4种旧沥青混合料(RAP)掺量(0％、30％、40％、50％)制备水泥改性冷再生沥青混合料,并将其应用于路面基层.首先,通过击实试验进行混合料配合比设计;然后,通过7 d无侧限抗压强度试验确定混合料的最佳水泥掺量和最佳RAP掺量;最后,采用干湿循环试验和冻融循环试验评价混合料的耐久性能.试验结果表明:水泥改性冷再生沥青混合料的最佳水泥用量为3％,最佳RAP掺量为40％;RAP掺量为40％时,混合料的干湿循环无侧限抗压强度达到最大值,RAP的掺加有效提升了混合料的水稳定性,并且RAP掺量越大,提升效果越明显;水泥有助于混合料抗冻性能的提升,且水泥掺量越大,对于混合料抗冻性能的改善越明显.     

干硬性混凝土路缘石抗冻融破坏性能研究

干硬性混凝土路缘石抗冻融破坏性能是其耐久性能的关键因素。本文通过模拟季冻区恶劣冻融条件下的使用环境,对不同冻融龄期的干硬性混凝土试件进行吸水率试验、抗压强度试验以及质量损失试验。结果表明干硬性混凝土路缘石试件吸水率较小,试件初期抗压强度不高,但随着龄期的增长其强度不断提高,具有较好的抗冻耐久性。     

松花江公路大桥结构混凝土耐久性试验

为掌握松花江公路大桥结构混凝土的性能退化规律,利用该桥主要构件实际施工时的材料及配合比制作了一批混凝土试件,进行耐久性试验。试验内容包括:混凝土碳化试验、冻融试验、冻融损伤影响下的氯离子渗透试验、碱骨料反应试验。试验结果表明:大桥主要构件混凝土抗压强度均达到了设计强度等级;混凝土碳化深度受混凝土强度影响较大且受冻融循环作用的影响较为明显;主桥桥墩和引桥桥墩的混凝土试件冻融损伤最为严重;与水冻破坏相比,除冰盐环境下混凝土的冻融破坏更加严重;冻融损伤对氯离子渗透影响显著;粗骨料存在潜在碱-硅酸反应危害。     

季冻区结构物混凝土耐久性评价分析

针对水泥混凝土结构物的服务环境、使用特点,系统总结了水泥混凝土的耐久性评价体系,对季冻区水泥混凝土耐久性环境进行分析,提出高纬度季冻区水泥混凝土抗冻性能评价方法及指标、抗盐冻指标与评价方法及耐久性综合评价体系。     

掺加高吸水树脂(SAP)的混凝土孔结构及其耐久性

针对西北干旱地区混凝土外养护效果不佳，且养护试件极易开裂、耐久性较差的现状。采用自制高吸水树脂(SAP)作为内养护材料，通过核磁共振分析测试了不同掺量的SAP对混凝土孔结构的影响，并基于抗裂圆环试验评价不同掺量的SAP对混凝土试件抗裂性能的影响，此外通过抗冻性能试验和抗氯离子渗透试验探讨了不同掺量的SAP对混凝土试件耐久性能的影响。结果表明：掺加适量的SAP会使得混凝土内部的凝胶孔隙和毛细孔增多；掺加SAP并在内养护条件下可有效改善混凝土试件的耐久性能；SAP掺量越多，混凝土开裂现象改善效果越显著，抗氯离子渗透性能越强；抗冻性指标不同，SAP最佳掺量不同。