高抗氯离子渗透性能混凝土试验研究

氯离子侵蚀是氯盐污染环境下钢筋混凝土结构耐久性降低的一个主要原因，由氯离子侵蚀引起钢筋锈蚀而导致结构耐久性失效甚至破坏的现象已经引起了人们的密切关注，如何提高混凝土结构抵抗氯离子侵蚀的能力是目前研究的一个热点。本文对不同水灰比以及掺加粉煤灰、硅灰的混凝土的渗透性进行了试验研究，为配制高抗氯离子侵蚀性能混凝土提供了试验依据。     

海工混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

海工混凝土由于面临长期氯离子侵蚀的危险,对耐久性具有更高的要求.在混凝土中合理双掺粉煤灰和磨细矿粉可以大大改善其耐久性能,延长混凝土结构的服役寿命.本文通过对36组不同胶凝材料掺量、不同粉煤灰和矿粉相对掺量的混凝土进行抗压强度和氯离子渗透性试验,研究了抗压强度、氯离子扩散系数的变化规律,以及两者之间的相关关系.对海工混凝土结构设计时,如何进行合理的混凝土强度等级选择,提供了有价值的参考和建议.     

高寒地区混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

以不同水灰比、不同含气量、不同掺合料及不同掺合比例、不同养护方式下的混凝土为研究对象,研究了各配比混凝土的基本性能;并采用电通量法及氯离子渗透深度研究了混凝土的抗氯离子渗透性能.研究结果表明,减小水灰比、适当引气、加掺合料及良好的养护方式可有效改善混凝土的抗氯离子渗透性能,在一定掺量范围内,混凝土中掺硅粉比掺矿渣粉或粉煤灰的抗氯离子渗透性能好.在此基础上,提出了高寒地区有抗氯离子渗透性能要求的混凝土配制方案:含气量宜3%～5%;掺20%～30%粉煤灰或矿渣,或掺5%～8%的硅粉,硅粉和矿渣粉或粉煤灰双掺效果更好.     

贫混凝土透水基层材料渗透性能室内试验

渗透系数和孔隙率是表征贫混凝土透水基层渗透性能的主要指标。利用垂直和水平渗透仪分别测试了多孔贫混凝土的渗透系数,并分析了其满足达西定律的水头范围,得出孔隙率与渗透系数的关系。结果表明：多孔贫混凝土只要保证水力梯度小于0．04,就能满足达西定律的要求;有效空隙率和全孔隙率之间呈相关性良好的线性关系,有效孔隙率和渗透系数之间满足相关性良好的幂指数关系,贫混凝土透水基层的临界排水有效孔隙率为14．4％。     

气孔对混凝土抗氯离子渗透性能影响的试验研究

采用ASTMC1202-1997(快速氯离子渗透试验方法)对不同质量气孔的高性能混凝土抗氯离子渗透性进行试验研究,依次使用消泡剂和引气剂对聚羧酸高性能减水剂进行处理,使其在高性能混凝土中的气孔结构质量得以改善.试验结果表明:通过聚羧酸高性能减水剂消泡、引气结合对高性能混凝土含气量及气孑L的改善可以提高混凝土的抗氯离子渗透性能.     

降雨条件下透水混凝土渗透性能研究

透水混凝土作为一种环境友好型道路铺装材料在城市道路中得到了广泛应用。通过设计新型渗透性检测试验装置,提出模拟降雨条件检测不同降雨条件下透水混凝土渗透性试验方法,探讨不同降雨条件对透水混凝土渗透性能的影响。研究表明:(1)新设计的渗透性检测装置能准确反映透水混凝土工作状态;(2)模拟降雨法与常水头法相比,测得的渗透系数均较小一些,并有随孔隙率的增加,两者差值增大的趋势。     

水泥混凝土路面抗氯离子渗透性能研究

水泥混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗外界H2O、Cl-、SO4-2等一切具有腐蚀性离子渗透的能力,是多孔性材料的基本性质之一。由于其既反映了混凝土内部孔隙的大小、数量与连通性情况,又表征了密实性,因此被认为是最重要的耐久性评价指标。国内外很多学者都以抗渗性作为混凝土耐久性研究的起点,其中氯离子抗渗性在近二十年来得到了最广泛的重视,本文首先对氯离子渗透对混凝土路面破坏机理分析,然后通过对不同外加材料、不同掺量下混凝土的力学性能进行分析,优选出外加材料的掺量范围,然后进行抗渗性试验研究,提出外加材料的最佳掺量。     

碳纤维混凝土导电性能试验研究

将碳纤维掺入导电混凝土,会使纤维的弹性模量增大,降低导电混凝土的电阻率,使其导电性能和力学特性大大提高,同时还具备良好的机敏特性.研究了能对碳纤维混凝土材料的导电性能产生影响的两大因素:碳纤维掺量和龄期,此研究能为水环境下碳纤维的诊断提供依据.     

机制砂混凝土氯离子渗透性能分析

为分析沿海地区机制砂混凝土耐久性能,本文对不同养护条件下河砂和机制砂配合比混凝土的力学性能和抗氯离子侵蚀性能进行了试验研究。发现自然条件养护混凝土均表现出比标准养护条件下更高的抗压强度。与河砂混凝土相比,机制砂混凝土的抗压强度和弹性模量较高。自然条件养护钻芯混凝土的氯离子扩散系数略高于标准养护,2种养护条件下机制砂配制混凝土的抗氯离子渗透性能良好,能够满足规范要求。     

粗骨料含量对再生混凝土抗氯离子渗透性能影响的试验研究

试验设计制作了3系列不同粗骨料含量的混凝土试块,利用NEL饱盐电导率法对试块进行了抗氯离子渗透性能的测定,以探讨粗骨料含量对普通和再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明:对于普通混凝土,粗骨料的稀释效应和曲折效应占主导地位,界面区效应处于次要地位,表现为随着粗骨料含量的增加,其抗氯离子渗透性能增强,渗透系数呈现减少的趋势;对于再生混凝土,粗骨料的界面区效应占主导地位,其稀释效应和曲折效应处于次要地位,表现为渗透系数随着粗骨料含量的增加而增大,抗氯离子渗透性能下降;对掺有8%硅灰的再生混凝土,随粗骨料含量的增加,渗透系数先增加后降低,降低趋势相对平缓,不如普通混凝土显著。     

碳纤维混凝土断裂性能的试验研究

采用100mm×100mm×400mm三点弯曲梁试件进行了碳纤维混凝土断裂性能试验,研究了碳纤维体积率和初始缝高比对混凝土断裂特性的影响。结果表明：碳纤维掺入后能明显提高混凝土的断裂韧度KIC和断裂能Gr。文章最后提出了碳纤维混凝土断裂韧度和断裂能的统一计算表达式。     

海绵城市透水混凝土路面堵塞及渗透性能研究

针对海绵城市透水混凝土路面容易堵塞的问题,通过设计堵塞和渗透性能试验,研究堵塞物对不同级配面层、基层及面层基层组合透水混凝土结构渗透性能的影响规律及不同透水铺装结构层的堵塞物敏感粒径。结果表明：粗型级配下的透水混凝土面层和基层具有更好的抗渗透衰减性能;面层与基层组合结构下,透水残余系数主要取决于面层结构的选择,与基层结构几乎无关;面层、基层及面层基层组合结构的堵塞物敏感粒径占比较大的粒径范围是0.3～0.6 mm,在设计有级配的透水混凝土结构时,在保证强度的前提下适当提高9.5～16 mm集料含量;通过对不同结构透水残余系数衰减公式的回归,得到了透水铺装层渗透性能衰减规律,可指导透水铺装结构层进行真空吸附或压力吹扫清理维护的时机选择,从而保证其使用性能。     

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。     

自密实混凝土与普通混凝土抗氯离子渗透性对比试验研究

设计相同标号且矿物掺合料的掺法和比例相同的自密实混凝土与普通混凝土配合比.以此两种混凝土为研究对象,进行混凝土的电通量试验对比研究.试验结果表明:两种混凝土微孔结构的差别,配合比和粗集料的差异使得自密实混凝土的抗氯离子渗透性略小于普通混凝土.     

排水性沥青混合料纵、横向渗透性能试验研究

设计了三种空隙率的排水性沥青混合料,按照欧洲标准EN 12697-19测试其纵向和横向渗透系数,结果显示,细级配的纵向渗透系数与横向渗透系数大致相等,粗级配的横向渗透系数大于纵向渗透系数。混合料的空隙率保持在18%以上要求其横向渗透系数为1.12 mm/s,纵向渗透系数为0.68 mm/s。通过路用性能反推的横向渗透性系数应控制在(1.12,4.479)区间,纵向渗透系数应控制在(0.68,1.774)区间,纤维对于混合料的渗透系数的影响甚微。     

掺加矿粉和粉煤灰的混凝土渗透性能分析

矿粉和粉煤灰可以有效提高混凝土的抗氯离子渗透性能,且掺量、龄期是影响混凝土抗氯离子渗透性的主要因素。大量试验表明:混凝土的抗氯离子渗透性能随着矿粉、粉煤灰单掺掺量增多、试验龄期延长而增强;在龄期和掺量相同条件下,矿粉、粉煤灰双掺混凝土的抗氯离子渗透性能最好,矿粉单掺次之,粉煤灰单掺最差;试验龄期对粉煤灰单掺混凝土的抗氯离子渗透性能影响最大,矿粉、粉煤灰双掺次之,对矿粉单掺混凝土的抗氯离子渗透性能影响最小。     

混凝土斜拉桥长期性能试验

以广东省惠州市合生大桥为工程背景,现场制作了1∶15的大比例预应力混凝土斜拉桥模型,进行了混凝土斜拉桥模型和混凝土棱柱体试件的徐变试验。基于混凝土棱柱体试件数据,得到了可用于有限元分析的徐变系数计算公式,并建立了考虑体表比的修正模型。结果表明:边跨支座反力基本不变;主跨支座和辅助墩支座的反力随时间呈增加趋势;实测徐变应变在(55~85)×10-6范围内;主梁最大徐变位移3.0 mm;桥塔收缩徐变引起的主梁位移占总位移的30%~60%;主跨的2对尾索索力变化最大,下降约6.5%;用修正模型对模型桥进行分析,其应变、位移、索力等的计算结果与实测数据吻合较好,具有良好的适用性。     

碳纤维格栅混凝土电热路面的化冰试验研究

按路面化冰的电功率要求,将一定长度的、表面涂有环氧树脂的连续碳纤维编织在玄武岩土工格栅上,形成具有电热功能的碳纤维格栅。将其埋入距离路表面5cm的混凝土路面中,并在碳纤维格栅下埋置玻璃纤维布作为隔热层,形成的功能路面能实现化冰的功能。结果表明,在下雪前路面预热时,电功率需在400 W/m2以上(环境温度在-16℃左右时)能满足升温和节约电能的要求。在静态化冰时,环境温度在-11~-15℃时,在500 W/m2电功率下,通电480 min左右后,3 mm厚的冰层基本化完。当环境温度降低时,通电时间将增加。在电加热过程中,碳纤维格栅电阻和电功率稳定。这种复合结构构造简单,容易施工,安全可靠,制造成本较低。     

碳纤维加固混凝土试件低温温度应力的试验研究

通过试验,在温差为60℃的条件下,研究了碳纤维加固混凝土构件在低温条件下的温度应力,推导了计算温度应力的解析式,并用Ansys计算软件对温度应力进行了仿真模拟。并将解析解、仿真值及实测值三者进行了对比,且三者数值吻合较好。研究结果表明,计算温度应力的解析公式计算碳纤维加固混凝土梁的温度应力,具有足够的精度,可以满足工程上的需要;在低温条件下,温差较大的地区用碳纤维加固的混凝土构件所产生的温度应力较大,因此,粘贴碳纤维的时间宜选在春秋温度较适中的季节进行;一年内温差达到60℃以上的寒冷地区,在进行碳纤维加固混凝土构件时,应充分考虑温度应力问题。     

预应力碳纤维布加固混凝土圆柱预应力损失试验研究

为了研究预应力碳纤维布加固圆柱的应力损失情况,在恒温恒湿条件下进行了为期30 d的预应力碳纤维布加固混凝土圆柱预应力损失试验。试验考虑的影响因素包括:圆柱的直径大小、预应力大小、柱表面处理情况。试验得到了预应力碳纤维布的摩擦损失量和长期的应力松弛损失量,分析了各因素对碳纤维布预应力损失的影响,得出了预应力损失的发展规律,并提出了减小碳纤维布预应力损失的措施。试验结果表明:当预应力越大、圆柱直径越小、圆柱表面越粗糙,则摩擦损失越大;持荷初期碳纤维布应力松弛发展较快,12 h松弛率可达30 d松弛率的51%以上,之后逐渐趋于稳定;碳纤维布表面涂胶情况下的预应力松弛量较不做处理的情况小;圆柱直径越大、预应力越大,碳纤维布应力松弛率越低。预应力碳纤维布的松弛量和有效应力随圆柱直径及预应力度的增大而增大。摩擦损失占预应力总损失76.4%以上,碳纤维布应力松弛损失相对较小,占总损失的9.9%~23.6%。对加固圆柱表面及碳纤维布表面涂胶可有效减少预应力损失。增大预应力度,可提高碳纤维布有效预应力。试验结果对预应力碳纤维布加固柱的设计及施工具有一定的指导意义。