渗透型表面防护剂对水泥砼性能影响研究

通过表面渗透试验、吸水率试验、抗渗试验与抗冻性试验,分析不同渗透型表面防护剂、不同处理工艺下水泥砼的性能。结果显示,渗透型表面防护材料能有效渗透砼表面5~12mm,显著改善砼表面密实程度和防水性能,采用涂刷工艺处理后砼表面稳定性优于浸渍处理工艺;防护材料对水泥砼性能的改善效果随持续时间的延长而逐渐劣化,随砼强度等级的提高而提高;防护材料均能提高水泥砼的性能,辛基三乙氧基硅烷乳液的改善效果优于聚乙烯三乙氧基硅烷,砼等级越高,性能越优异;抗冻性指标随冻融循环次数的增加呈下降趋势,辛基三乙氧基硅烷乳液对低等级砼的改善效果更显著。建议增加吸水率指标评价渗透型表面防护材料的性能,并结合砼性能结果对其进行优选,推荐采用辛基三乙氧基硅烷乳液、以涂刷工艺用于砼防腐。     

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.     

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。     

硅烷乳液浸渍对非洲天然大吸水率骨料混凝土性能的影响研究

采用有机硅烷乳液对肯尼亚天然大吸水率骨料进行改性处理，研究其对骨料吸水性能及混凝土工作性能、力学性能、抗氯离子渗透性能的影响程度。结果表明:4%浓度的硅烷乳液浸渍处理能够有效降低肯尼亚当地天然骨料吸水率，采用12%浓度硅烷乳液浸渍处理后的骨料配制C35混凝土的工作性能、抗压强度及抗氯离子渗透性能与普通骨料配制混凝土相当。     

海洋环境下硅烷浸渍混凝土复合体系的耐久性

分别采用吸水量试验和内部Cl-含量测试来研究表面硅烷浸渍后混凝土复合体系的海洋服役行为;基于相似性原理,采用室内加速试验模拟海洋环境的盐雾区、干湿区和海水区.试验结果表明:与未实施硅烷浸渍的空白试件相比,各环境下硅烷浸渍复合体系均大大降低混凝土吸水量和混凝土内部Cl-含量,且环境越恶劣,其效果越明显;但硅烷浸渍混凝土复合体系的氯离子含量与吸水量大小与基层混凝土水灰比的关系是非线性关系,这表明硅烷与基层混凝土具有一定的匹配性;若对试件进行多道硅烷涂刷时,硅烷防护效果更取决于第1道的涂刷质量;此外微区环境对硅烷浸渍混凝土复合体系的影响能力不一,干湿区最大,海水区次之,盐雾区最小.     

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.     

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。     

内掺硅烷乳液制备防腐混凝土

用内掺硅烷乳液制备防腐混凝土,通过掺加小掺量硅烷乳液对混凝土强度、吸水率和抗氯离子渗透性能进行试验研究,制备早期强度不低于普通混凝土,与普通混凝土相比吸水率降低20%-40%,混凝土非稳态氯离子迁移系数低于4×10-12m2/s的高抗氯离子防腐混凝土,从而提高混凝土的耐久性。     

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。     

机制砂混凝土及砂浆抗氯离子渗透性能研究

针对C30～C60四种强度等级,通过RCM和浸泡2种试验方法,研究机制砂混凝土和砂浆的抗氯离子渗透性能。试验结果表明,机制砂能够提高混凝土和砂浆的抗氯离子渗透性能,且这种提升效果对于低强度等级的试件更为明显。通过研究,证实在常见强度等级范围内,机制砂混凝土具有至少不低于河砂混凝土的抗氯离子渗透性能,值得在实际工程中推广应用。     

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。     

搅拌工艺对大吸水率骨料混凝土性能的改善研究

通过调整搅拌工艺,研究了其对大吸水率骨料混凝土性能的改善。结果表明:调整搅拌工艺后,大吸水率骨料混凝土混合料的初始坍落度略微有所增加,坍落度和扩展度经时损失显著得以改善,静置1小时后坍落度仅损失10 mm,各龄期强度相比于基准组均有提升,尤其是后期强度,90天时抗压强度提升7.1 MPa,密实性和抗氯离子渗透性能也在一定程度上得以改善,56天电通量调整搅拌工艺比基准组降低了163 C,56天氯离子扩散系数调整搅拌工艺比基准组降低了2.46×10-12 m2/s。     

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。     

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。     

基于表面特性的沥青混凝土桥面防水黏结层力学性能研究

桥面防水黏结层作为桥面整体化层与沥青结构层之间的过渡层,其力学性能是沥青桥面长久耐用的基础。为研究沥青混凝土桥面防水黏结层的力学性能,文中通过拉拔试验和斜剪试验,分析桥面湿度、粗糙度、混凝土基面强度等因素对桥面沥青混凝土防水抗剪强度和黏结强度的影响。结果表明,水泥基面表面含水率越低,抗剪强度越高,黏结性能越好;表面潮湿条件下,层间黏结效果较差;桥面混凝土拉毛后构造深度达到0.9 mm时,抗剪强度和黏结强度达到最大值;水泥混凝土基面强度达到30 MPa时,拉拔强度和剪切强度达到峰值,且受其变化影响较小。     

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。     

城市排污管道衬砌管片劣化的数值模拟研究

为研究氯离子在高强度混凝土(C50、C55及C60)内的扩散规律,通过ANSYS有限元软件对上海某深隧衬砌管片不同环境条件下全寿命周期氯离子扩散进行模拟,定量探究硫酸盐浓度、混凝土强度等级及环境水压值对高强度混凝土保护层厚度取值的影响。数值试验结果表明:氯离子含量随着模拟深度的增加而不同程度的减少,且不同深度处氯离子含量随着硫酸盐浓度的增加而增加,随着混凝土强度等级的增加而略微减少,随着水压值的增加而略微增加;达到深隧结构设计服役时间所需要的混凝土保护层厚度随着硫酸盐浓度线性增加,随着混凝土强度等级线性减少,随着水压值线性增加。     

硅烷改性剂对清水砼耐久性的影响研究

为研究硅烷改性剂对清水砼耐久性能的影响,通过氯离子扩散快速渗透试验、抗干燥收缩试验、抗碳化试验、抗硫酸盐侵蚀与抗冻性试验对掺加不同硅烷改性剂和矿料的清水砼性能进行分析。结果显示,硅烷改性剂显著改善了清水砼的抗压强度,且硅烷单体(乙烯基三甲氧基硅烷)与粉煤灰相结合对砼强度的改善效果优于掺加硅烷聚合物MH50与矿渣;MH50对各指标的改善效果优于硅烷单体,掺加粉煤灰、矿渣可提高清水砼的干缩率;硅烷单体与粉煤灰的相互结合对砼抗渗透性能的改善效果最佳,而MH50与矿渣相结合对碳化深度、抗硫酸盐侵蚀、质量损失率和相对动弹性模量的改善效果最佳。汇总研究成果,推荐采用硅烷改性剂优化设计清水砼,提高其耐久性。     

冻融作用下矿物掺合料混凝土力学性能研究

为研究矿物掺合料混凝土的抗冻性能,通过试验研究了水灰比、冻融循环次数、粉煤灰掺量和矿渣掺量对混凝土不同龄期的动态弹性模量和抗折强度力学指标的影响。试验结果表明,水灰比越大,冻融循环次数越多,混凝土不同龄期的动态弹性模量和抗折强度越低;龄期越长混凝土抗冻性能越好;在一定掺量范围内,粉煤灰的加入能明显改善混凝土的抗冻性,建议粉煤灰掺量不宜大于20%;动态弹性模量和抗折强度随矿渣掺量的增大表现出先增大后减小的变化趋势,当矿渣掺量为30%时,混凝土的抗冻性能最好。     

高性能混凝土耐久性技术指标在郑州黄河公铁两用桥中的应用

针对郑州黄河公铁两用桥环境作用等级及设计使用年限,对公铁两用桥高性能混凝土材料提出了混凝土中总碱含量和氯离子含量、含气量、早期抗裂性能、抗碳化性能、抗氯离子渗透性能等一系列的耐久性技术指标,并进行了混凝土耐久性试验,试验结果表明,郑州黄河公铁预应力箱梁混凝土具有较好的耐久性能,从而为提高郑州黄河公铁两用桥混凝土结构的耐...