冻融循环对混凝土质量损失及相对动弹模量影响的试验研究

增强混凝土的抗冻性能指标是提高极端环境下混凝土耐久性的关键.本文通过加强试件制作过程中引气剂含量的精确控制及采用先进的混凝土自动冻融试验机实现试验方案的改进,深入研究10种混凝土强度等级、8种抗冻等级的试块的冻融循环次数与混凝土质量损失及相对动弹模量的定量关系.研究结果表明:混凝土的强度等级越高其抗冻融循环的能力越强;混凝土的抗冻能力与引气剂的含量密切相关;C25及以下强度等级混凝土经历300次冻融循环、质量损失和相对动弹性模量损失可满足要求,C30及以上混凝土经历350次冻融循环可满足要求.     

严寒地区隧道衬砌混凝土的冻融试验分析

针对混凝土在轴心受压和偏心受压状态下的抗冻性问题,以C30混凝土为例、设计了0.4、0.5和0.6三种压应力水平的轴心受压试件及一种偏心受压试件,通过快速冻融循环试验来对比分析它们的抗冻性能,每隔25个冻融循环测试试件的质量和动弹性模量。试验结果表明:破坏时所有试件都达到了相对动弹性模量的限值,而没有达到质量损失限值;轴心受压试件随着应力水平的提高,冻融循环前期抗冻性能逐步增强,但后期损伤速度急剧加快;偏心受压试件与轴心受压试件的性能衰减规律相似,但由于应力的不均匀分布使其衰减曲线更平滑。结论为荷载作用下混凝土结构的抗冻性能研究提供了参考。     

疏水型改性有机硅涂料对混凝土耐久性的影响

正混凝土耐久性通常是指环境作用下的耐久性,主要涉及温度、湿度及其变化(干湿交替、冻融循环),以及环境中的水、气、盐、酸等物质对混凝土的劣化作用和对钢筋的锈蚀。环境作用对混凝土材料的侵蚀和损伤主要发生在混凝土表层,通常以水为载体,以混凝土中的孔隙为通     

砂率对干硬性混凝土性能的影响

研究了砂率对干硬性混凝土力学性能及耐久性能的影响,对不同砂率的干硬性混凝土试件进行力学试验、快速冻融试验、毛细吸水试验,测定不同砂率下干硬性混凝土试件的抗压强度、相对动弹模量、质量损失和毛细吸水特性。试验结果表明:随着砂率的增大,干硬性混凝土抗压强度和相对动弹模量先升高后降低;质量损失和单位面积吸水量均随着砂率的增加而减小。综合评定,砂率45%时干硬性混凝土力学性能和耐久性能指标最优。     

芳纶纤维布约束混凝土冻融循环试验与损伤模型研究

通过对 C20,C30,C35,C45,C50共5个强度等级的芳纶纤维布约束混凝土( KFFCC)进行轴心受压强度和快速冻融循环试验,利用损伤力学和数学模拟的方法,研究了KFFCC的轴心受压力学性能、冻融耐久性、冻融后内部损伤变量的变化规律及损伤模型.结果表明:KFF对混凝土受压承载力的提高效果非常明显,在外粘1、2和3层 KFF 的情况下,KFFCC 和普通混凝土轴心受压强度比为19.0%~54.8%、51.9%和73.5%.KFFCC抗冻等级在F300以上,具有优异的冻融耐久性.以相对动弹性模量为损伤变量建立了KFFCC冻融损伤模型,发现动弹模量衰减模型的拟合精度优于冻融累积损伤模型,幂函数模型比指数函数模型有更好的拟合精度和相关性,模型能够较好地反映KFFCC的冻融损伤规律和损伤程度.     

材料单调退化原理下的颗粒料骨架抗冻性试验研究

研究依托雄安新区荣乌高速项目,开展高性能纤维混凝土的抗冻试验研究,定量分析不同水胶比和矿物掺合料掺量对抗冻质量损失和相对动弹性模量等表征参数的影响,并借助Wiener函数对混凝土的抗冻性进行可靠度评价。结果表明,在抗冻性中,随着冻融循环次数的增加,抗冻质量损失率和相对动弹性模量损失率逐渐升高;水胶比的增大使其抗冻质量损失率和相对动弹性模量损失逐渐变大,而矿物掺合料掺量的增大会使其抗冻质量损失率和相对动弹性模量损失逐渐变小;借助Wiener随机过程的退化理论分析,在抗冻质量损失中,水胶比与抗冻性成反比,矿物掺合料掺量与抗冻性成正比。上述研究成果对荣乌高速的装配式梁板体系混凝土应用提供了科学的理论支撑和技术指导。     

聚氨酯防水涂层对混凝土抗冻性能的影响

通过涂层水汽透过性试验、涂层材料耐低温性能试验、冻融循环试验对比分析了聚氨酯涂层、沥青改性聚氨酯涂层的性能及其对混凝土抗冻性能的改善效果.结果表明:与沥青改性聚氨酯涂层相比,聚氨酯涂层的防水性更好,低温下具有更好的柔韧性,因此其对混凝土抗冻性能的改善效果和长效性均更好;经历1000次冻融循环后,虽然两种涂层混凝土的相对...     

冻融循环试验下的高速公路混凝土配合比优化研究

特殊环境下高速公路混凝土抗冻性能较差,本文设计一种基于冻融循环试验的高速公路混凝土优化配合比。选择市售与自制两种不同减水剂以及8%、15%和30%三种掺量的粉煤灰初步配制高速公路混凝土,通过冻融循环试验最终确定最优高速公路混凝土配合比,并观察使用不同融雪剂在冻融循环试验中混凝土性能变化情况。试验结果表明,选取抗冻性能较为稳定15%掺量的粉煤灰配制高速公路混凝土在冻融循环后具有较高强度;使用无机盐融雪剂不会对混凝土路面造成破坏,从而提高高速公路的使用寿命。本文所设计的混凝土强度较高,具有较强抗冻性能,满足高速公路施工需求。     

混凝土抗风蚀磨损表面强化处理材料的对比试验研究

兰新铁路第二双线新疆段穿越新疆九大风区中风力最强的五大风区.针对风蚀对铁路混凝土结构物的磨蚀问题,选用4种表面强化材料,通过混凝土耐磨蚀和疏水性试验,进行提高混凝土表面耐风蚀性能研究.结果表明:4种表面强化材料均可提高混凝土表面的抗风蚀磨损能力;其中渗透性复合乳液型混凝土表面抗风蚀处理材料在提高混凝土的耐磨蚀性和疏水性以及价格方面具有综合优势,它通过表面渗透方式渗入混凝土中并和混凝土发生反应,在混凝土表面形成致密疏水的网状结构,达到防护和抗风蚀的效果,可提高混凝土表面耐磨度一倍多,表干时间缩短99.35％,且在抗紫外线、抗开裂、抗冻等方面均表现出较好的效果.     

多年冻土区引气混凝土抗压强度及抗冻性研究

以青藏铁路桥涵冻土层中混凝土灌注桩为背景,进行了不同引气剂掺量混凝土在持续-3℃养护环境下的抗压强度和冻融循环试验,结果表明:持续-3℃养护环境下龄期84 d时的抗压强度与标养下龄期28 d时的抗压强度相当,前者存在明显的"龄期滞后"现象,但混凝土抗压强度龄期滞后的天数与含气量关系不大,仅与养护环境有关;随着含气量的增大,混凝土的抗冻性能先增强后减弱,在抗压强度相同的情况下,混凝土的含气量在3.2%时,抗冻融耐久性指标降低幅度最小,抗冻性能最优;持续-3℃养护环境下混凝土的抗压强度虽能够最终达到标养下28 d的抗压强度,但抗冻性能降低幅度较大,对于寒冷地区混凝土灌注桩耐久性的这一特点应引起使用者高度重视。     

修补混凝土桥墩病害的砂浆类材料试验研究

对改性环氧砂浆和丙乳砂浆修补后的混凝土进行耐久性试验,研究这两种修补材料对混凝土抗折强度、抗压强度、抗剪强度、抗冲击性、耐磨性、抗冻性、抗渗性的影响规律。试验结果表明,两种材料修补后混凝土的抗折强度、冲击韧性、抗冻性、抗渗性均优于基准混凝土;改性环氧砂浆提高耐磨度较为明显,丙乳砂浆不能提高混凝土耐磨度。     

季节性冻土区高速铁路新型防冻胀路基力学特性研究

着眼于季节性冻土区高铁路基防冻胀填料改良及路基保温措施,提出纤维泡沫混凝土作为基床表层填料或保温强化层材料的防冻胀路基结构形式。对纤维泡沫混凝土进行物理力学特性及抗冻融耐久性试验,在此基础上采用有限元仿真分析级配碎石基床、纤维泡沫混凝土基床、保温强化层基床3种路基结构的层间剪切应力、竖向应力、竖向位移等力学参数。结果表明:纤维泡沫混凝土具有良好的保温特性及冻融耐久性,其作为基床表层填料与级配碎石相比,路基结构力学参数均得到改善;其作为保温强化层材料可有效降低级配碎石基床表层剪切应力的最大值,提高路基结构整体稳定性。在一定程度上证明了纤维泡沫混凝土作为季节性冻土区高铁路基防冻胀材料的可行性。     

柴达木盆地冻融、盐蚀环境下混凝土腐蚀机理及耐久性研究

为研究柴达木盆地地区强腐蚀环境下混凝土结构的耐久性,配制与现场土壤腐蚀浓度相近的腐蚀性溶液,对掺加特定外加剂的不同强度等级混凝土试件进行冻融、盐浸循环试验,通过检测试件的电通量、强度损失率、质量损失率等参数研究其腐蚀规律及耐久性.试验结果表明,在强腐蚀环境下,低强度混凝土耐久性较差;掺加抗冻防腐剂后混凝土密实性可提高2...     

高强喷射混凝土在铁路隧道中的应用研究

采用TK-S无碱液体速凝剂和硅灰配制C50高强喷射混凝土,并对其抗压强度、体积稳定性、抗冻性能及抗渗性能进行试验研究。试验结果表明:采用TK-S无碱液体速凝剂配制的C50高强喷射混凝土,其28 d抗压强度为56 MPa,为基准混凝土抗压强度的108%;90 d收缩率为0.016 9%,与基准混凝土收缩率相当;经300次冻融循环,相对动弹性模量为97.3%,质量损失为1.18%,未发生冻融破坏;当渗透压力为1.3 MPa时,渗水高度为54.3 mm,无碱液体速凝剂对于喷射混凝土的渗透性有改善作用。     

高强喷射混凝土在铁路隧道中的应用研究北大核心

采用TK-S无碱液体速凝剂和硅灰配制C50高强喷射混凝土,并对其抗压强度、体积稳定性、抗冻性能及抗渗性能进行试验研究。试验结果表明:采用TK-S无碱液体速凝剂配制的C50高强喷射混凝土,其28 d抗压强度为56 MPa,为基准混凝土抗压强度的108%;90 d收缩率为0.016 9%,与基准混凝土收缩率相当;经300次冻融循环,相对动弹性模量为97.3%,质量损失为1.18%,未发生冻融破坏;当渗透压力为1.3 MPa时,渗水高度为54.3 mm,无碱液体速凝剂对于喷射混凝土的渗透性有改善作用。     

活性粉末混凝土的疲劳性能试验研究

通过等幅单向压缩荷载作用下的活性粉末混凝土疲劳试验,研究活性粉末混凝土的疲劳特性。研究表明：循环荷载作用下,活性粉末混凝土的疲劳破坏表现为形成单一临界疲劳主裂纹的破坏形态;活性粉末混凝土的宏观疲劳损伤过程按宏观疲劳裂纹演变模式分为裂纹潜伏、裂纹稳定扩展和失稳破坏3个阶段,且各阶段分别占疲劳总寿命的15%,75%和10%,相应的纵向变形发展也呈此3阶段规律;活性粉末混凝土的疲劳寿命服从两参数Weibull分布,疲劳极限强度可取为其静极限轴心抗压强度的57%;活性粉末混凝土疲劳变形模量的衰减可分为平稳缓慢衰减和急剧不稳定衰减2个阶段,其比例分别为90%和10%;疲劳变形模量的极限值可以取作初始变形模量的0.5倍。     

杂散电流-盐冻耦合条件下混凝土的劣化

针对北方沿海及西北盐碱地区轨道交通工程中杂散电流-盐冻耦合作用的严酷环境,设计了杂散电流-盐冻耦合条件下混凝土抗冻性能试验及氯离子侵蚀试验,通过不同冻融循环次数后的混凝土质量损失率、相对动弹性模量、水溶性氯离子含量、氯离子扩散系数和盐浓度梯度表征了此耦合条件下混凝土劣化的基本特征,并通过压汞(MIP)、电镜扫描(SEM...     

新型SAC改性剂对混凝土性能的影响分析

通过对掺入新型SAC改性剂的混凝土和原混凝土在力学性能和耐久性进行了系统的试验比对分析,主要包括抗压强度、抗折强度、弹性模量以及抗氯离子渗透和抗冻性能试验,结果表明,新型SAC改性剂对原混凝土的力学性能和耐久性有显著提高。另外通过水化产物分析和孔结构分析,对新型SAC改性剂的作用机理进行了研究。     

硫酸盐环境对活性粉末混凝土抗拉强度的影响

通过硫酸盐冻融-干湿循环耦合作用试验,研究Na_2SO_4溶液浓度对预加载活性粉末混凝土劈裂抗拉强度的影响规律,并结合SEM、XRD微观分析方法研究其破坏机理。结果表明:0%、5%、10%浓度Na_2SO_4浓度溶液冻融-干湿循环耦合作用下,劈裂抗拉强度的变化经历初期劣化、强化和后期劣化共三个阶段。Na_2SO_4溶液浓度对劈裂抗拉强度的影响较大,其中,5%浓度的影响最大,其次为10%浓度,最后为0%浓度。冻融循环、干湿循环过程中的温度交变作用是初期劈裂抗拉强度下降的主要原因;侵蚀过程中产生的Na_2SO_4晶体和石膏晶体对裂缝和孔隙起到填充作用,未水化水泥和硅灰二次水化产生的修复作用,共同作用使得劈裂抗拉强度经历了强化段;后期劣化阶段结晶更好的石膏晶体与钙矾石晶体等侵蚀性产物的有害膨胀应力与Na_2SO_4结晶应力共同作用造成基体损伤。5%浓度Na_2SO_4溶液耦合循环6次后,活性粉末混凝土、C60高性能混凝土的劈裂抗拉强度损失率分别为6.09%、48.89%,活性粉末混凝土在耦合作用下的耐久性远优于C60高性能混凝土。     

改性环氧树脂在混凝土构件缺陷处理中的应用

普通环氧树脂存在易脆、收缩较大的缺点,故需要进行改性处理,以满足工程耐久性的要求.结合工程实例分析了混凝土构件缺陷产生原因,介绍了改性环氧树脂材料组合、试验等情况以及处理混凝土构件缺陷的具体施工步骤.通过用超声波对处理前后的混凝土梁和基准梁检测,表明混凝土密实度达到要求.