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。     

改性聚酯防锈涂料在钢筋混凝土结构工程施工中的应用

研究了改性聚酯防锈涂料对钢筋表面锈蚀情况的改善效果,优选其施工工艺,并测试改性聚酯防锈涂料对钢筋与混凝土间的握裹强度。室内试验和工程应用表明,开发的改性聚酯涂料防锈效果明显,钢筋与混凝土间的握裹强度可提高16%,有效地提高了混凝土工程的耐久性,且其经济成本相对低廉,应用前景广阔。     

海洋环境中氯离子侵蚀与混凝土碳化诱发钢筋锈蚀失效概率的对比分析

提出了混凝土抗氯离子侵蚀和混凝土碳化概率模型。从混凝土结构部位、混凝土桥梁距海岸线距离、混凝土质量等角度对处于海洋环境中的混凝土桥梁因氯离子侵蚀和混凝土碳化而诱发钢筋腐蚀的概率进行对比分析,结果表明在海洋环境中混凝土桥梁各部位由于氯离子侵蚀而导致的失效概率远大于混凝土碳化导致耐久性失效概率。距海岸线距离、混凝土质量也是重要的影响因素。随着距海岸线距离的增加以及混凝土质量降低,氯离子诱发耐久性失效概率与碳化失效概率比值明显减小,混凝土碳化诱发钢筋锈蚀的权重增加。     

沿海大气环境混凝土表面氯离子浓度与氯离子扩散系数相关性研究

通过混凝土表面氯离子浓度与氯离子扩散系数的试验研究,分析了不同强度的混凝土在沿海大气环境下表面氯离子浓度与氯离子扩散系数随时间变化的规律,揭示了混凝土表面氯离子浓度与氯离子扩散系数相关性规律。研究结果表明:混凝土表面氯离子浓度随腐蚀时间的增加单调递增,而混凝土氯离子扩散系数随腐蚀时间的增加单调递减,两者随时间而逆向变化,并且两者是强线性相关。并由试验数据建立沿海大气环境混凝土表面氯离子浓度时变模型,进一步根据相关性,得出基于混凝土表面氯离子浓度的氯离子扩散系数拟合时变模型。研究成果可应用于实践工程中,预先建立混凝土表面氯离子浓度与氯离子扩散系数间的相关关系曲线,通过混凝土表面氯离子浓度无损检测结果,间接得到结构混凝土的氯离子扩散系数。     

钢套箱封底混凝土与钢管桩间的握裹力分析

承台施工时,钢套箱浇筑封底混凝土,与钢管桩粘结在一起,二者之间的握裹效果决定了承台施工的成败。采用AN SY S中的子模型技术建立了握裹力模型,验算了各种工况下的握裹力,结果表明:封底混凝土1.0 m厚时,可以满足承台一次性浇筑要求;仅有粘结应力作用时,可以保证二者间的有效结合;在桩周增设环形钢筋网片和剪力键后,握裹效果会要好。     

大掺量矿物外加剂引气混凝土耐久性研究

该文通过混凝土电量法、收缩试验、滚珠轴承耐磨度试验分析了大掺量矿物外加剂对引气道路混凝土耐久性的影响。结果表明:掺入50%矿渣,可以提高引气道路混凝土抗氯离子渗透性,减小混凝土收缩,但对耐磨度无明显改善作用;掺入30%粉煤灰,引气道路混凝土早期耐磨度低于基准混凝土,但后期有较大增长,而且可以提高抗氯离子渗透性和减少混凝土收缩;掺入10%硅灰,能提高引气道路混凝土抗氯离子渗透性和耐磨度,减少混凝土的收缩。     

粉煤灰对混凝土碳化及氯离子侵蚀规律的影响

采用氯盐浸泡与碳化交替方式,研究了氯盐侵蚀与碳化条件下粉煤灰掺量对混凝土碳化及氯离子侵蚀规律的影响。结果表明:随粉煤灰掺量的增加,混凝土表层(0～8mm)碳酸钙含量呈降低趋势,而在较深范围内(10～40mm)碳酸钙含量呈增大趋势;粉煤灰掺量的增加扩大了混凝土碳化深度;碳化条件下,随粉煤灰掺量的增加,混凝土表层氯离子含量增大,氯离子含量峰值向内迁移;在碳化影响范围内,随粉煤灰掺量的增加,混凝土结合氯离子含量呈降低趋势,而在未受碳化影响范围内,粉煤灰的掺入提高了混凝土结合氯离子含量。     

苏通大桥承台封底混凝土与钢护筒间握裹力的试验研究与应用

通过对苏通大桥承台封底混凝土与钢护筒间握裹力的试验研究与施工现场检测,提出钢护筒与承台封底混凝土间的握裹力系数.     

基于小波神经网络锈蚀钢筋强度预测研究

为研究氯离子侵蚀和混凝土碳化综合作用下既有钢筋混凝土桥梁中锈蚀引起的钢筋屈服强度的退化,基于拆除两座旧桥主要承重构件中钢筋锈蚀影响因素的无损检测以及锈蚀钢筋拉伸试验,考虑混凝土碳化、氯离子侵蚀、保护层厚度以及混凝土强度等因素综合影响,利用小波神经网络在非线性建模中收敛迅速等优越性,提出了基于小波神经网络来预测既有钢筋混凝土桥梁中钢筋屈服强度方法。研究表明:锈蚀率较小情况下,锈蚀引起钢筋屈服强度的下降并不显著。该预测方法可以考虑不同环境对混凝土桥梁中钢筋锈蚀的综合影响,精度满足要求,具有较好的适用性。     

引气粉煤灰混凝土的氯离子扩散系数

基于盐碱寒冷地区的工程环境与混凝土的配制特点,模拟配制了SA溶液,采用正交方案试验研究了水灰比、含气量和粉煤灰掺量3个参数对引气粉煤灰混凝土氯离子扩散系数的影响,建立了氯离子扩散系数计算模型,并采用游程检验法对计算模型进行了检验,结果表明该模型表征的相关关系显著,预测值与实测值无显著差异。     

UHPC用作高速公路桥梁预制构件拼接连接的研究与应用

基于深汕西改扩建TJ10标，研究了UHPC用作预制构件拼接连接时的力学性能、收缩率和耐久性，并成功用于工程实践。研究表明，所制备的UHPC在标养条件下即可达到目标强度；掺入钢纤维可改善UHPC水泥基体脆性，试件表现出延性破坏性质，极限抗拉强度与弹性段抗拉强度之比为1.85;钢筋达到屈服点时，UHPC试件滑动变形均未超过0.05 mm,钢筋握裹强度为14.53 MPa; UHPC早龄期干缩呈先增大后减小又增大的规律，矿物外加剂可补偿UHPC收缩；UHPC基体密实程度随水化龄期增加而不断提高，氯离子扩散系数随着龄期增加而降低，28 d氯离子扩散系数仅为0.1×10^-12 m²/s,抗侵蚀能力优良。UHPC用于现场桩接盖梁灌注工艺性拼接接头时，其施工性能和黏结性能均超过设计要求。     

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.     

公路桥梁结构材质状况耐久性检测及综合评定方法研究

针对目前旧桥承载能力评定方法存在的不足,克服需大量借助昂贵荷载试验进行旧桥承载能力鉴定的缺点,主要介绍了混凝土旧桥表观损伤、强度、钢筋锈蚀电位、氯离子含量、钢筋分布及保护层厚度、混凝土碳化深度、电阻率、内部缺陷和表层损伤等的检测方法与评价指标及结构或构件的耐久性综合评定方法。     

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。     

基于混凝土pH值预测的钢筋初锈时间预测

用线性方法模拟碳化过程中混凝土的pH值随混凝土深度的变化曲线,并提出了一个pH值预测模型,该模型可以计算任意时刻、混凝土内部任意一点的pH值.用本文提出的pH值预测模型计算钢筋表面任一时刻的[OH-],用氯离子扩散模型计算钢筋表面任一时刻的[Cl-],以[Cl-]/[OH-]达到临界值作为钢筋锈蚀的条件,就可以预测混凝土内部钢筋开始锈蚀的时间,从而预测混凝土结构的使用寿命.     

海水环境下粉煤灰混凝土的抗冻融性研究

为研究不同类型混凝土在海水中的抗冻性能,笔者利用混凝土快速冻融试验机,对相同水胶比的大掺量粉煤灰混凝土和普通引气混凝土分别在海水中进行了0、100、200、300、400次快速冻融循环试验。测得了冻融循环后粉煤灰混凝土和普通引气混凝土的质量损失、动弹性模量以及单轴抗压强度。根据试验结果,系统地分析了冻融循环次数对两种不同类型混凝土单轴抗压强度的影响。结果表明:随冻融循环次数的增加,两种类型混凝土的单轴强度均逐渐降低,但大掺量粉煤灰混凝土强度降低的程度比普通引气混凝土小,具有更高的抗冻融循环能力。     

GFRP锚杆在边坡防护中的应用研究

在高速公路边坡防护中,由于地下水对钢筋的腐蚀作用,对工程防护的耐久性产生较大影响,由此造成边坡失稳,将对国民经济和生命财产造成巨大损失。针对上述问题,主要论证了高强度、耐腐蚀的新型材料GFRP锚杆代替钢筋应用于边坡防护的可行性。采用拉伸试验、剪切试验和弯曲试验等对GFRP锚杆的各项力学性能进行了试验研究,结果表明GFRP锚杆抗拉强度可以达到845 MPa,抗剪强度可以达到187 MPa,三点弯曲强度(跨距300mm)可以达到190MPa。再采用室内拉拔试验对GFRP锚杆与水泥砂浆的握裹力进行探讨,试验结果表明GFRP锚杆与水泥砂浆的握裹力与同等直径的HRB400钢筋锚杆与水泥砂浆的握裹力相近。最后选择江西安远～定南高速公路一个典型的深切边坡,对GFRP锚杆进行现场试验,发现GFRP锚杆在边坡防护中能够达到设计抗拉拔力的要求。综合GFRP锚杆的各项指标可知,GFRP锚杆可以替代同等直径钢筋锚杆用于边坡防护。     

滨海大桥混凝土结构耐久性检测与评估

针对日照沿海1994年建成的付疃河旧桥和小海河旧桥的服役环境条件进行分析,测试了桥梁混凝土结构的强度、保护层厚度、碳化深度和游离氯离子浓度。研究结果表明:桥梁混凝土保护层厚度不足是导致其耐久性损伤的一个重要原因。对于潮差区和浪溅区桥梁混凝土,氯离子渗透导致钢筋锈蚀是其破坏的主要原因。对于大气区桥梁混凝土,碳化是导致混凝土破坏的主要原因。     

结构材质状况耐久性检测及综合评定实例在钢筋混凝土T型梁桥的应用

以某钢筋混凝土T型梁桥的检测为例,介绍混凝土旧桥表观损伤、强度、钢筋锈蚀电位、氯离子含量、钢筋分布及保护层厚度、混凝土碳化深度、电阻率、内部缺陷和表层损伤等的检测方法与评价指标及结构或构件的耐久性综合评定方法。     

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。