复杂环境下混凝土动弹性模量的灰色预测

干湿循环条件下混凝土性能所涉及到的问题较多,具有不确定性。在混凝土受干湿循环硫酸盐腐蚀的试验基础上,研究了不同环境条件下混凝土动弹性模量的变化规律,并运用灰色系统理论,对混凝土动弹性模量值进行了预测。结果表明,干湿循环条件下,试件的动弹性模量在初期有微小上升后明显下降;浸泡环境下,试件的动弹性模量先上升后缓慢下降,说明干湿循环较浸泡环境下混凝土腐蚀更快速。GM(1,1)灰色模型对混凝土动弹性模量预测精度较高,为混凝土受腐蚀破坏的预报提供了参考。     

铁路混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究及技术对策

开展硫酸盐对混凝土的劣化作用机理研究是混凝土结构耐久性设计的基础。首先从物理结晶和化学腐蚀2个方面论述了硫酸盐引起水泥石劣化的途径和破坏形式。然后针对不同胶凝材料组成、强度等级和涂层防护的砂浆试件采用硫酸盐溶液分别进行干湿交替试验和浸泡试验。试验结果表明:在干湿交替条件下,提高砂浆强度和掺入防腐剂均有助于提高抗硫酸盐侵蚀能力,采用环氧沥青对水泥砂浆进行厚涂防腐后其具有良好的抵抗严重腐蚀的能力;在浸泡条件下,水泥砂浆掺入粉煤灰和矿渣粉均有助于提高其抗硫酸盐侵蚀能力,掺20%矿渣粉和掺30%粉煤灰效果接近。最后介绍了铁路主体结构混凝土抗硫酸盐侵蚀主要技术对策。     

耐腐蚀混凝土辅料的试验研究

研究目的:为了提高混凝土耐海水、土壤中盐等的腐蚀性能,作者提出了在混凝土中掺加耐腐蚀辅料的方法。研究方法:通过混凝土离子渗透性试验、硫酸盐腐蚀试验、干湿腐蚀循环试验等对耐腐蚀辅料的性能进行了测试,并对该耐腐蚀混凝土辅料的耐腐蚀机理进行了分析。研究结果:(1)在硫酸盐腐蚀试验中,掺耐腐蚀辅料的水泥90d腐蚀中的耐腐蚀系数高于1.0;(2)在100次干湿腐蚀循环后,基准混凝土干湿腐蚀循环系数只有0.79,而掺耐腐蚀辅料的混凝土Kx达到1.28;(3)在氯离子渗透试验方面,掺耐腐蚀辅料混凝土28d、90d渗透系数分别为28d基准混凝土的43.1%和9.3%。研究结论:耐腐蚀辅料能够有效的改善混凝土内部孔隙结构特征和水泥与骨料的界面结构。     

硫酸盐全浸泡腐蚀下不同掺合料混凝土耐久性研究

为研究不同掺合料混凝土在全浸泡硫酸盐腐蚀环境下的耐久性规律,设置替代率为20%的粉煤灰和硅粉两种掺合料作为胶凝材料掺入混凝土中,开展5%、10%、20%浓度的硫酸钠溶液全浸泡条件下168 d腐蚀试验。通过受腐蚀混凝土的宏观质量变化和抗压强度变化规律表征混凝土的宏观耐久性能,并以SEM试验探究混凝土受腐蚀微观潜在机制。利用混凝土相对质量评价参数指标,建立Weibull概率分布模型预测混凝土剩余寿命以反映其耐久性。结果表明：质量变化率和抗压强度变化趋势均为先上升后下降,峰值出现在浸泡腐蚀的第84天,粉煤灰对降低混凝土质量变化率效果更好,硅粉对提高混凝土早期强度效果更好,而溶液浓度对各试验组影响较小;微观上导致受硫酸盐腐蚀混凝土劣化原因为二次水化后生成的钙矾石;粉煤灰和硅粉均对抵抗硫酸盐腐蚀有较好表现,而粉煤灰更优。     

灰渣混凝土耐久性能试验研究

以火力电厂大量堆存的粗颗粒粉煤灰为研究对象,在研究灰渣混凝土力学性能的基础上,选择电通量、氯离子扩散系数和抗硫酸盐干湿循环次数为评价指标,研究了灰渣混凝土抗氯离子渗透性能和抗硫酸盐侵蚀性能.研究表明,56 d灰渣混凝土的电通量＜1 000 C,氯离子扩散系数＜5×10-12 m2/s,抗硫酸盐干湿循环次数大于KS150,因此灰渣混凝土可以用于氯盐侵蚀环境和盐类结晶破坏环境下铁路混凝土工程中.     

喷射纤维混凝土在硫酸盐腐蚀环境下的劣化规律

为研究喷射聚丙烯粗纤维混凝土在隧道腐蚀环境下应用的可行性,通过测试不同纤维掺量喷射混凝土的力学性能和在浓度为5%的硫酸盐溶液中长期浸泡条件下抗腐蚀性能,研究其在地下水腐蚀环境下的适用性和耐久性。并根据试验结果,探寻聚丙烯粗纤维混凝土的腐蚀劣化规律,在此基础上可对聚丙烯粗纤维混凝土寿命进行预测。研究表明:聚丙烯粗纤维掺量为8 kg/m~3左右时,喷射混凝土的力学和抗腐蚀性能均表现良好,试验成果可以作为喷射聚丙烯粗纤维混凝土耐久性定量设计的依据。     

海洋潮汐环境下混凝土碳化行为模拟试验研究

混凝土的抗碳化性能是混凝土耐久性的重要指标。在海洋潮汐环境下的干湿循环条件直接影响混凝土内部的孔结构,进而影响混凝土的碳化行为。本文模拟海工工程中的海洋潮汐环境,研究不同配合比混凝土在干湿循环条件下的碳化行为,并探究其作用机理。研究结果表明:干湿循环条件加速了混凝土的碳化过程,但粉煤灰和矿粉的掺入可降低干湿循环对混凝土抗碳化性能的影响。     

玉磨铁路早龄期混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究

处于硫酸盐侵蚀环境中服役的铁路混凝土结构,混凝土内部因膨胀性物质生成导致内部开裂。实际施工混凝土养护龄期往往达不到28 d要求,早龄期阶段混凝土水泥水化不充分、内部孔隙较多,更易受到硫酸盐侵蚀,影响结构的耐久性。为探究现浇铁路混凝土结构在干湿循环和硫酸盐双重作用下的耐久性能,进行了宏观强度试验和微观SEM试验,建立硫酸盐环境下早龄期混凝土微观结构与宏观性能之间的联系。以玉磨铁路C35和C50配合比配制的试件作为研究对象,标准养护3 d和7 d后进行30,60,90,120,150,200,250和300次硫酸盐干湿循环侵蚀试验,通过比较混凝土抗压强度、抗压强度耐蚀系数、相对质量变化和微观结构,探究早龄期混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。研究结果表明：对于不同强度等级及养护时间的混凝土,钙矾石在其中起填充作用的时间长短不同,填充作用在C35混凝土中比在C50混凝土中长30个循环;养护时间越短,混凝土受侵蚀前期抗压强度及质量增加越多,但侵蚀后期劣化越严重,300次干湿循环后C50-3 d,C50-7 d,C35-3 d和C35-7 d抗压强度耐蚀系数分别为0.80,0.85,0.74和0.77;电...     

盐渍土地区高性能混凝土耐久性研究

以内掺掺合料、中砂、细石、普通硅酸盐水泥以及抗硫水泥制成的细石高性能混凝土作为研究对象,在3种不同硫酸根浓度的浸泡液中进行100次干湿循环,用动弹性模量、抗折强度和抗压强度的变化研究硫酸盐侵蚀对混凝土耐久性的影响。结果表明,随着浸泡液中硫酸根浓度的逐步增加,混凝土受硫酸盐侵蚀程度逐步增加,试件的动弹性模量呈现逐步降低的趋势;在干湿交替环境下,混凝土试件的抗折强度指标比抗压强度指标更敏感,试件的抗折强度比抗压强度更能反应试件的受损程度。在干湿交替的水侵蚀和硫酸盐侵蚀环境中,掺加复合掺和料的高性能混凝土对硫酸盐侵蚀有较好的抵抗性能。     

混凝土抗硫酸盐浸蚀试验方法分析

针对国内混凝土抗硫酸盐试验存在不同试验方法的现象,分析了试验中试件尺寸、评价指标、循环方法的变化对试验结果的影响.分析结果表明：小尺寸试件的耐硫酸盐腐蚀评价指标容易出现离散现象,但试验时间较短;大尺寸试件需要较长的浸蚀时间,但耐硫酸盐腐蚀评价指标一致性较高.采用相对动弹模量作为耐硫酸盐腐蚀评价指标,可以减少初期成型大量试块的不便,也利于检测.规范中推荐的干湿循环方法较为合理,若要进一步加速腐蚀速度以达到缩短试验时间的目的,可以适当缩短浸蚀和烘干时间,但烘干时的温度不宜大于80℃.     

水胶比对混凝土抗硫酸盐腐蚀性能的影响

为探究不同水胶比的混凝土在硫酸盐溶液中的腐蚀寿命,从相对抗压强度和相对动弹性模量的角度出发,采用对比试验的方法对W/B=0.26,0.32和0.38的3种混凝土试块进行硫酸盐腐蚀干湿循环实验,同时对所得数据利用最小二乘法进行拟合和分析.研究结果表明:混凝土抗腐蚀能力与水胶比呈反比,水胶比越大,混凝土的抗腐蚀能力越差;混...     

硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面黏结性能试验研究

通过单面剪切试验装置对硫酸盐干湿循环作用后的CFRP-黏土砖试件进行加载,研究硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面黏结性能退化规律.研究结果表明:界面破坏形态随硫酸盐干湿循环由剪切破坏转变为黏结破坏,界面有效黏结长度和承载力随硫酸盐干湿循环时间在初期均有所增长,后期均呈下降的趋势.通过引入硫酸盐干湿循环影响系数,提出了硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面黏结强度模型.通过与试验值对比,本文建议的模型可以准确预测硫酸盐干湿循环作用下界面黏结强度的退化规律.     

多因素协同作用下混凝土抗硫酸盐侵蚀性研究

混凝土材料在硫酸盐侵蚀和弯曲应力双因素协同作用下及硫酸盐侵蚀、弯曲应力和冻融循环三因素协同作用下的室内试验结果表明:硫酸盐侵蚀和弯曲应力协同作用下,外部弯曲应力的存在加速了混凝土材料硫酸盐侵蚀破坏的速度,且这种加速破坏作用随着应力水平的增大而加剧。粉煤灰对混凝土材料在该环境下的抗硫酸盐侵蚀性能有明显的改善作用。硫酸盐侵蚀、弯曲应力和冻融循环协同作用下,混凝土材料的抗硫酸盐侵蚀性能大大降低,且掺粉煤灰的混凝土性能更加劣化。     

青藏铁路桥隧结构用高性能混凝土的耐久性研究

针对青藏高原多年冻土区恶劣的自然环境条件特点,分析了青藏铁路桥隧结构混凝土的力学性能和长期耐久性能的具体指标,提出了提高混凝土耐久性的技术措施,介绍了青藏铁路专用DZ型高性能混凝土外加剂的品质指标及其混凝土的物理力学性能和长期耐久性能。DZ型系列高性能耐久混凝土的主要性能达到如下要求:最低极限灌注气温为-20℃;抗冻融循环能力达F300;耐硫酸盐腐蚀极限浓度达到15000mg·L-1;抗渗等级大于P12,氯离子渗透值小于1000库仑;耐风蚀磨耗率小于0 5kg·m-2;碱—骨料反应膨胀率小于0 04%。     

不锈钢纤维对超高性能混凝土的 性能影响研究

通过抗压强度、抗折强度、弹性模量和荷载挠度曲线试验,研究不锈钢纤维对UHPC力学性能的影响;通过氯盐浸泡干湿循环试验,研究不锈钢纤维和镀铜钢纤维对UHPC耐锈蚀性能的影响。实验结果表明:不锈钢纤维对UHPC的抗压强度、抗折强度和弯曲韧性有显著的改善作用;当不锈钢纤维掺量为2%时,UHPC的抗压强度最高;在满足工作性能的前提下,不锈钢纤维的掺量和长径比越大,UHPC的抗压强度、抗折强度越高,弯曲韧性越好;不锈钢纤维的掺入,可提高UHPC的弹性模量;在氯盐浸泡干湿循环条件下,掺不锈钢纤维的UHPC几乎不会发生锈蚀现象,而掺镀铜钢纤维的UHPC经过1次干湿循环后表面会出现锈渍,并随着干湿循环次数的增加,掺镀铜钢纤维的UHPC表面会发生严重的锈蚀现象。     

浅谈如何提高混凝土的耐硫酸盐腐蚀性

研究目的:我国的西北、西南和沿海的许多地区地下都富含其溶解有硫酸盐的水,对混凝土都有侵蚀性.所以,探讨如何提高混凝土的耐硫酸盐腐蚀性的问题,对提高工程质量和其寿命有着十分重要的现实意义.研究结论:在工程施工中,采取在混凝土中掺WQ系列的防腐剂或SRA型钢筋混凝土防腐剂,以及采取其他相关措施,提高混凝土耐硫酸盐的腐蚀性能,取得了良好的效果.可以在高硫酸盐地区推广使用WQ系列防腐剂或SRA型钢筋混凝土防腐剂,提高混凝土工程耐侵蚀性和工程质量.     

含不同矿物掺合料混凝土的硫酸盐腐蚀试验研究

混凝土在硫酸盐溶液中的腐蚀会对地下建筑造成严重的破坏。为了提高混凝土在地下水环境中抵抗硫酸盐腐蚀的能力,本文以掺粉煤灰、硅灰和矿粉的三种矿物掺合料混凝土为研究对象,开展了混凝土在15%硫酸钠溶液中的腐蚀研究。采用超声波平测法测得混凝土腐蚀60 d的腐蚀深度;此外,通过对比分析了不同掺合料混凝土腐蚀60 d的抗压强度。试验结果表明:掺10%掺量条件下,硅灰混凝土腐蚀深度最大,粉煤灰混凝土次之,矿粉混凝土最小,即矿粉对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的提升最有利;未腐蚀前,三种矿物掺合料混凝土的抗压强度从大到小依次为粉煤灰>矿粉>硅灰,腐蚀后,粉煤灰混凝土的抗压强度较腐蚀前有所提高,而掺硅灰和矿粉混凝土的抗压强度变化较小。     

滨海强腐蚀环境桥梁灌注桩耐腐蚀混凝土的制备

针对滨海强腐蚀环境下石衡沧港（石家庄—衡水—沧州—黄骅港）城际铁路桥梁灌注桩面临的严重腐蚀问题，采用抗侵蚀抑制剂和防腐流变剂分别配制了不同配合比混凝土，并对其工作性能、抗压强度和耐久性能进行了对比分析。结果表明：单掺抗侵蚀抑制剂能够在不严重影响混凝土工作性能和抗压强度的前提下，显著提升混凝土的抗渗性能与抗侵蚀性能；单掺防腐流变剂不仅能够降低拌和物塑性黏度，保证混凝土后期抗压强度稳定增长，而且还能降低混凝土的电通量、氯离子扩散系数和吸水率，提高胶凝材料抗蚀系数。综合分析不同配合比混凝土的性能和经济性，建议采用单掺防腐流变剂制备滨海强腐蚀环境下桥梁灌注桩耐腐蚀混凝土。     

高岩温低湿环境下铁路隧道混凝土耐久性研究

依托在建铁路隧道工程,针对高岩温对隧道衬砌混凝土耐久性能的影响,通过试验室模拟现场高岩温、低湿度的施工环境,研究高岩温对纯水泥混凝土、单掺粉煤灰混凝土和双掺粉煤灰、矿粉混凝土耐久性能的影响规律,并从微观形貌方面分析高岩温对混凝土耐久性能的影响机理。结果表明:高温、低湿养护环境下,3种配合比的混凝土的耐久性能均随养护温度的升高而降低,抗氯离子渗透性能单掺粉煤灰混凝土最好,纯水泥混凝土最差;抗碳化性能基本相当;微观上分析单掺粉煤灰混凝土结构更密实、孔隙率更小。     

氯离子干湿循环对UHPC受弯构件性能的影响

为研究氯离子干湿循环对带裂缝超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete,UHPC）梁的影响,在UHPC梁中预制弯曲裂缝,浸泡在5.0%的NaCl溶液中进行干湿循环试验,而后测试其力学性能,并取样测定裂缝及其两侧的氯离子和化学结合水含量。结果表明：带裂缝的钢筋UHPC梁经过氯离子干湿循环后,材料内部发生了再水化,构件的抗裂性、极限承载力和刚度均有提升;氯离子在裂缝处沿梁体纵向扩散范围与裂缝宽度、干湿循环时间无关;由于UHPC材料的高致密性,氯离子从裂缝处沿梁体表面的扩散范围及向裂缝深处的扩散范围均低于普通混凝土,带裂缝的UHPC构件具有优良的抗氯离子渗透性能;钢筋UHPC构件的初始裂缝宽度较小时,再水化作用可在一定程度上修复裂缝,但初始裂缝宽度超过0.35 mm时无法修复。