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。     

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。     

原位纳米SiO2防护剂对水泥砂浆防护效果的试验研究

为阻止空气中CO2渗入混凝土以提高其耐久性能,在试件表面采取涂刷由正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇和水配制成的纳米SiO2防护剂的方法,待充分反应后,测试试件吸水率和碳化深度并对试件横断面进行显微硬度检测。试验结果表明:1)不同配合比的防护剂均可降低砂浆吸水率和碳化深度,当防护剂配比为乙醇∶水∶TEOS=4∶1∶3时防护效果最明显,其中吸水率可降低73%,碳化深度至少降低50%;2)根据显微硬度以及碳化试验结果,试件表层硬度随着防护剂的渗入逐渐提高,其有效作用深度为1 mm-2 mm。结论是原位纳米SiO2防护剂可用于混凝土表层防护,可提高结构的耐久性。     

上海地区在役斜拉桥混凝土构件的碳化深度分析及预测

混凝土碳化是诱发混凝土构件中钢筋锈蚀的重要因素之一.为了研究混凝土碳化对钢筋混凝土结构耐久性的影响,选择了南浦大桥、杨浦大桥和徐浦大桥三座上海地区在役斜拉桥.基于2013年至2019年的碳化深度检测数据,分析了碳化深度和碳化系数随时间的变化趋势,并对100年设计使用年限的碳化过程进行了预测.研究成果可为上海地区大跨度斜...     

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。     

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.     

基于随机性的混凝土碳化寿命预测

基于影响混凝土碳化深度的各类因素,提出了混凝土桥梁的碳化时变随机模型。现以混凝土碳化深度达到钢筋表面这一状态作为结构的耐久性失效的极限状态,建立混凝土桥梁碳化程度时变可靠度分析及剩余寿命预测模型,并现以福建一座服役中混凝土桥梁为例,进行碳化可靠度分析和剩余寿命评估。该方法得到的结论对实际桥梁的耐久性评价和桥梁日常维护决策提供了依据。     

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.     

基于碳化数值模拟的桥梁混凝土构件耐久性设计

现有混凝土桥梁耐久性规范和指南中,对精细化的耐久性设计还未有明确的规定,在面对桥梁混凝土构件转角区域的二维侵蚀情况时,存在一定的局限性。为解决这一问题,基于碳化作用的数值模拟工具,开展了二维的碳化过程计算。依托于工程实际中存在的构件二维侵蚀情况,对6个截面进行了数值模拟计算,通过对比钢筋实际分布情况与碳化锋面发展情况,给出了钢筋锈蚀可能性的判断标准;对钢筋锈蚀不利截面开展了深入分析,采用数值模拟工具计算了寿命周期内不利截面的碳化情况,基于计算结果制定了对应的管理养护策略。     

混凝土耐久性影响因素的分析及应对措施

混凝土的钢筋锈蚀、碳化、侵蚀性介质腐蚀、冻融破坏、碱骨料反应是破坏其耐久性的主要因素,通过对混凝土破坏机理的分析,提出了确保和提高混凝土耐久性的措施。     

混凝土碳化机理及发生碳化反应的条件因素分析

在对混凝土碳化机理和碳化反应研究的基础上,依据碳化反应的必备条件,得出动水饱水状态下和静水饱和状态下不同的碳化结果;阐述了大气环境下湿度对碳化的影响不取决于相对湿度,而是以过饱和状态累加时间决定湿度对碳化的影响程度;从碳化反应是放热反应及温度降低会增加二氧化碳、氢氧化钙在水中的溶解,全面阐述温度对碳化反应的影响,得出温度降低,碳化速度加快的结论。     

SAP内养生路面混凝土抗渗性及机理研究

为改善路面混凝土抗渗性能,采用高吸水性树脂(SAP)对路面混凝土进行内养生,设计氯离子渗透试验、劈裂抗拉强度试验,研究不同SAP参数对路面混凝土抗渗性及劈裂抗拉强度的影响,同时设计水化热测试、水化反应程度测试及扫描电镜(SEM)等微观试验,探索SAP参数对胶凝材料水化过程及混凝土微观形貌的影响。结果表明：SAP显著提高了混凝土抗渗性及劈裂抗拉强度,0.17%掺量的SAP内养生混凝土氯离子迁移系数比基准组降低33.62%,劈裂抗拉强度增大50.07%;SAP的加入,有效降低胶凝材料水化放热速率、降低放热量、延缓水化进程、提高水化反应程度;SAP增强胶凝材料与集料黏附性,明显减小混凝土表面裂缝,同时促进胶凝材料二次水化,产生的大量水化产物,充分填充混凝土内部孔隙及SAP释水残留孔,增强了浆体密实性,从而改善混凝土抗渗性等耐久性。     

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。     

梯度混凝土超高塔柱设计与性能研究

针对斜拉桥混凝土超高桥塔因温度和收缩引起的拉应力较大,表面易出现施工裂缝、麻面、蜂窝等现象,基于皮肤效应的仿生理念,对斜拉桥超高塔柱进行分层结构设计,通过设置内侧结构层混凝土及外侧功能层混凝土,提出了一种新型的“梯度功能混凝土”塔柱结构,并采用材料性能试验和结构模型试验进行研究。结果表明：功能层混凝土坍落度、扩展度分别为210 mm、510 mm,具有较好的工作性和可泵送性;抗拉强度达到5.2 MPa;模型表面仅存在少量宽0.02～0.05 mm不可见裂纹;室内试验碳化深度为0.2～0.5 mm,平均水渗透深度与氯离子扩散系数D_RCM分别为16 mm和1.2×10^-12 m²/s。梯度混凝土超高桥塔具有较好的抗裂性、耐久性和美观性,已成功应用在池州长江公路大桥,效果较好。     

九江长江公路大桥超宽箱梁混凝土的耐久性试验研究

九江长江公路大桥是双塔双索面单侧混合梁斜拉桥,边跨预应力超宽箱梁采用C55高性能粉煤灰混凝土进行施工。针对大桥所处环境条件提出了箱梁混凝土的耐久性设计指标,对骨料的碱反应活性及粉煤灰掺量对箱梁混凝土的抗碳化性能、抗硫酸盐侵蚀性能、抗氯离子渗透性能、抗冻性能的影响进行了试验研究。结果表明,工程施工所用砂石骨料不具有碱活性,在箱梁混凝土中掺入25%粉煤灰有助于提高混凝土的耐久性。     

预制节段箱梁表层耐久性能增强技术研究

针对预制节段拼装箱梁表层耐久性问题,开展混凝土主动式防护技术研究。通过将透水模板布和混凝土渗透材料相结合,利用渗透材料在混凝土硬化前渗入混凝土,使表层部分厚度更加密实,形成构件表层主动防护措施。通过预制节段拼装箱梁表层耐久性能增强室内试验,验证了该技术的可行性。     

用炉碴配制沥青混凝土

莫斯科市执行委员会道路桥梁部门营运管理局第三沥青混凝土工厂,进行了这样的试验,即采用高炉炉碴来作为石质材料的代用品,以配制沥青混凝土体。这个工厂生产了25,000多吨沥青混凝土体,两年前就用来铺筑莫斯科许多街道中的行车道和人行道的路面。这种路面的特征是具有弹性的和平滑的表面,以及高强度和较好的耐久性。今年,计划广泛地采用高炉炉碴来配制沥青混凝土体。为了生产具有一定质量的炉碴,在第三沥     

海潮影响区混凝土桥梁耐久性评价

针对沿海地区混凝土桥梁,采用现场数据检测、室内试验、理论分析、实体工程应用等技术路线,对耐久性评价技术进行了研究.考虑混凝土材料、钢筋工况、环境作用等3个方面的综合影响,提出以耐久性评价为目标的层次评价分析模型,模型分为3个层次.建立评价指标体系与分级标准.根据对海洋环境中许多工程的调查结果确定了指标层权重.采用层次分析理论(AHP),在综合评价过程中采用主因素突出型模糊算子对.建立了一套完整的海潮区既有混凝土桥梁耐久性评价技术,把不可测量的混凝土结构或构件耐久性逐层分解为可现场检测的定性或定量指标.实例表明本评价方法具有逻辑性和可操作性.     

硬化混凝土表面气泡的形成机理及解决方法

混凝土表面气泡,影响混凝土外观质量,同时可能涉及到结构的强度以及结构的耐久性。在结合工程实例,全面论述和分析了混凝土表面气泡产生和形成的机理,并提出了减少和抑制混凝土表面气泡的方法。     

港珠澳大桥设计技术标准研究——设计寿命的确定及对策

由于中国内地和香港地区的规范不同,造成港珠澳大桥设计寿命存在差异,在合理分析后确定大桥采用120年的设计寿命,为满足这一要求,主要采取包括设计寿命对应的荷载标准取值、合理的结构构造、强腐蚀海洋环境中的耐久性保证等措施。该文根据耐久性研究结果,对基本环境作用类别与等级、构件耐久性极限状态及设计使用年限、不同混凝土构件的主要控制指标及表面裂缝计算宽度限值、钢结构主要部件的防腐措施等内容进行了阐述。