冻融后表层混凝土的孔结构劣化与损伤特性研究

采用压汞试验和中子透射成像技术研究了冻融后表层混凝土孔结构劣化及损伤特性.结果表明:冻融循环作用能改变混凝土的微观孔结构的特征,临界孔径成倍数增加,毛细孔等有害孔数量明显增多;表层混凝土在冻融循环作用下孔结构劣化和强度降低更为剧烈,由表及里存在一个损伤梯度.采用表面涂覆或表面浸渍等技术提高表层混凝土抗冻性对延长结构的使...     

风速对结构表层混凝土开裂的影响

采用大型有限元分析软件ANSYS对不同风速下大体积混凝土的温度梯度进行了分析,在此基础上,结合青岛海湾大桥的工程实际,提出了在大风条件下进行大体积混凝土施工时裂缝的预防措施.     

冻融损伤对表面防水混凝土渗透性影响研究

对表面防水混凝土和普通混凝土试件进行加速冻融循环试验,在不同循环次数下测定试件的水和氯离子渗透性,旨在研究冻融损伤对表面防水混凝土渗透性影响,为实际工程中表面防水混凝土的结构和耐久性设计提供理论依据。试验结果表明： 表面防水混凝土的水和氯离子渗透量均随着冻融循环次数的增加而增加,但是,对比普通混凝土试件,在相同的冻融循环次数下,表面防水混凝土仍具有较好的抗渗透性能,可以有效降低水和氯离子的侵入量;当冻融循环次数为100次时,水灰比为0.4的普通混凝土试件最大毛细吸水量和氯离子含量分别是表面防水混凝土试件的10.18倍和1.89倍。     

环境与荷载耦合作用下混凝土结构耐久性劣化规律

结合通明海跨海大桥主梁、主塔等典型结构应力水平,对不同应力水平的典型构件进行环境与荷载耦合试验.研究在环境与荷载耦合作用下混凝土结构耐久性劣化规律,同时分析了荷载对混凝土氯离子扩散性能的影响机理,提出荷载对氯离子扩散系数的影响规律.     

混凝土桥梁劣化模型研究

结合我国有关规范与标准,在国内首次给出了混凝土桥梁结构两段线性劣化模型的参数取值;鉴于目前国际上惯用的基于分段计算法的桥梁劣化模型指标表达公式繁杂不统一,不便于进行桥梁维修分析,提出了生效函数法;基于该法,在国内外首次建立了混凝土桥梁结构的简单统一的维修监控指标计算公式.     

硫酸盐-冻融共同作用下隧道衬砌支护喷射混凝土劣化性能研究

为研究地铁隧道衬砌支护结构在恶劣环境下的劣化问题,以西部地区地铁隧道服役过程中典型的气候条件和腐蚀环境为背景,研究冻融和盐溶液侵蚀情况下隧道衬砌支护结构的耐久性能。依据兰州秋冬环境温度和地下水中硫酸盐的离子质量浓度设计室内硫酸盐-冻融侵蚀试验,研究不同掺量的粉煤灰和玄武岩纤维对衬砌支护喷射混凝土在不同冻融循环次数作用下的质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度耐蚀系数的影响,并根据试验结果建立考虑粉煤灰掺量和玄武岩纤维掺量的抗压强度衰减模型。结果表明： 1）粉煤灰和玄武岩纤维对衬砌支护喷射混凝土性能提升的最优掺量分别为20%和0.1%。2）混凝土的质量损失率随冻融循环先增大后降低,到后期又持续增大;随着粉煤灰和玄武岩纤维掺量的增大,衬砌支护喷射混凝土的质量损失率降低,当粉煤灰和玄武岩掺量分别达到30%和0.15%时,对质量损失率的降低出现负效应。3）喷射混凝土的相对动弹性模量和抗压强度耐蚀系数随着冻融循环次数的增大在初期损失较小,之后迅速增大。     

水泥稳定碱渣改性土冻融性质与劣化机理

为明晰水泥稳定碱渣改性土在季冻区应用可行性,研究了位于毛细水浸润线上、下层位水泥稳定碱渣改性土抵抗冻融循环的性能。设置干侧、湿侧2种不同的冻融循环条件,分别进行0～8次冻融循环试验。探究了水泥稳定碱渣改性土体积、质量和表观现象在冻融循环试验过程中的变化,以及不同冻融循环次数后其抗压强度和含水率的演变,并结合SEM电镜结果分析其冻融劣化机理。研究结果表明：干侧冻融试样体积表现为“冻缩融胀”,整体体积变化小;质量总体呈下降趋势,整体质量变化小;强度逐渐下降,8次循环后抗压强度损失率为81.6%;水分向试样内部迁移,中心处含水率升高0.72%;表观劣化较弱。湿侧冻融试样体积表现为“冻胀融缩”,8次循环后膨胀5.45%;质量总体损失较大,8次循环后损失2.87%;试样强度逐渐下降并趋向稳定,抗压强度损失率最终保持在65%;水分向试样外侧迁移,中心处含水率下降2.57%;表观裂隙和剥落情况明显。湿侧冻融试样劣化程度大于干侧试样。水泥稳定碱渣改性土较好的抗冻融性能来源于其较强的密实特性,黏土填充碱渣的空间骨架,水泥水化物进一步加强土体颗粒的联结。在冻融循环作用下,试样中水分迁移和固/液两相往复转化...     

路面水泥混凝土冻融损伤规律及评价指标研究

针对路面水泥混凝土进行室内冻融试验研究,混凝土配合比采用0.40、0.44和0.48等3个水灰比,混凝土含气量控制为1.6％、3.0％、5.0％和7.5％,冻融循环后对混凝土的相对动弹性模量、质量变化率、抗压强度、弯拉强度等指标进行了分析,探讨了强度等级和含气量对混凝土冻融损伤的影响.并对现有冻融评价指标进行修改,建议增加弯拉强度损失率作为路面水泥混凝土冻融评价指标.     

自然浸水-冻融条件下寒区隧道有机保温材料劣化规律研究

为研究聚酚醛、聚氨酯、聚苯乙烯3种寒区隧道有机保温材料的劣化特性,通过室内试验分析自然浸水-冻融条件下材料物理力学性能和微观结构的变化,并基于参数变化对比劣化速率。研究结果表明： 1）各保温材料吸水时均经历快速—平缓—稳定3个阶段。聚酚醛吸水时间最长,为192 h; 50次冻融循环后,聚苯乙烯质量吸水率最高,为67.50%。2）各材料导热系数与冻融循环次数、质量吸水/含冰率的关系采用二元线性模型预测,冻结状态的聚苯乙烯及融化状态的聚氨酯受冻融循环影响最大。3）未冻融时,聚苯乙烯导热系数最低,为0.029 1 W/(m·K); 但在50次冻融循环之后,融化状态的聚苯乙烯和冻结状态的聚酚醛导热系数最低,分别为0.034 4、0.047 3 W/(m·K)。4）聚氨酯压缩强度远大于其他材料,最高为0.476 MPa。材料隔热性能的劣化主要受微观气泡形态、孔径大小、气孔开裂等因素的影响。     

新拌混凝土孔结构的影响因素研究

现今工程中仅以含气量单一指标预控制混凝土的抗冻性,为了提高混凝土的预控制性,采用新拌混凝土孔结构分析仪Air Void Analyzer(AVA)研究了水灰比、粉煤灰外掺、高频振捣时间和经时变化等因素对新拌混凝土孔结构的影响.结果显示;新拌混凝土孔结构除受水灰比影响以外;粉煤灰外掺、高频振捣时间、经时变化对新拌混凝土孔结构也有较明显的影响.指出混凝土现场施工仅仅控制含气量指标是不够的,更要考虑新拌混凝土的气泡间距系数以及外掺品种对引气剂的物理吸附作用,并且要考虑所使用的引气剂品种随时间推移后孔结构的变化,建议建立孔结构经时变化模型,便于现场施工控制.     

冻融环境下混凝土内外损伤特性的研究

混凝土的冻融破坏是当今混凝土耐久性问题的一个重要方面,在混凝土中掺加适量的引气剂能显著提高混凝土的抗冻性,从而增加混凝土的服役寿命.对混凝土不同冻融循环次数后的相对动弹性模量、失重率做了具体分析,并且对试件从外及里各部分进行了毛细吸水试验.结果表明:引气混凝土经过300次冻融循环后仍保持良好的抗冻性,失重率仅为0.3%,普通混凝土的抗冻性较差,100次循环后失重率达到0.9%;未掺加引气剂的混凝土试件经不同冻融循环后外部毛细吸收系数A值均大于其内部的毛细吸收系数,试件内外损伤程度不同.     

纤维陶粒混凝土冻融性能及损伤模型试验研究

针对聚丙烯纤维陶粒混凝土,开展系列冻融损伤试验、不同冻融损伤次数后的抗压及劈裂抗拉破坏试验,观察冻融损伤试验现象,证实了纤维可以有效改善陶粒混凝土的抗冻性能,并可延缓陶粒混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的衰减.通过测试冻融损伤参量的变化与发展过程,总结归纳出各冻融损伤参量的演变规律.分别以质量、相对动弹性模量、抗压强度、劈...     

降水对砼路面的危害及处理

分析了降水对路面的危害和成因 ,并对大气降水渗入路面内部作了计算分析 ,提出了如何治理因降水所引起的路面病害     

掺加硅藻土混凝土孔隙结构冻融破坏试验研究

为提高寒冷地区混凝土结构的抗冻性,提出掺加硅藻土的方法来改善混凝土内部结构。以中等强度混凝土为研究主体,基于冻融循环试验,通过压汞测孔法与扫描电子显微镜分析混凝土结构孔隙特征,从而探究掺加硅藻土材料改变混凝土抗冻性的作用机理。结果表明:硅藻土掺量为1.5%的C30混凝土与硅藻土掺量为1.0%的C40混凝土的孔隙结构分布更为均匀,使大于100μm的孔隙数量减少,孔隙比例更小,从而减小了混凝土冻融破坏程度。     

寒冷地区机场道面混凝土的冻融试验研究

针对我国寒冷地区机场道面混凝土受冻融循环破坏造成耐久性不良的现象,通过快冻法进行了道面混凝土的冻融循环试验,以及冻融前后强度、动弹性模量和质量损失的对比分析。结果表明:冻融循环对道面混凝土抗折强度影响较明显,掺引气减水剂的道面混凝土可提高抗冻抗渗性,改善耐久性,可应用于寒冷地区的机场道面工程。     

路面结构水损坏的研究

无论水泥混凝土路面还是沥青路面,水损坏是目前国内外普遍存在的路面破坏形式,成为困扰公路工程质量的世界性难题。分析了路面水损坏的主要现象及其发生机理,阐述了产生水损坏的相关因素,提出了预防路面水损坏的相关对策。     

热养护下矿物掺合料高性能混凝土强度损失和孔结构研究

为了研究热养护对矿物掺合料高性能混凝土后期强度及微观结构的影响,不同恒温时长,不同恒温温度养护下矿物掺合料高性能混凝土进行强度试验和孔结构分析。结果表明：与标对准养护相比,热养护能快速提升混凝土早期强度,但热养温度越高热养时间越长混凝土后期的强度损伤越大,孔隙率也越大。80℃热养48h后转标养28d的强度损失为50℃的4.4倍,总孔隙率为1.091倍。与标准养护和自然养护相比,后养护方式采用Ca(OH)2饱和水溶液养护,对热养混凝土的后期强度和孔径分布有一定的改善。     

隧道火灾后衬砌损伤规律的研究

为了在隧道火灾后准确迅速地对衬砌损伤程度进行判断,首先应用层次分析法,确定了影响衬砌损伤的各因子权重,然后应用灰色理论对不同温度量级及不同烧蚀时间下的衬砌损伤程度进行了灰色综合评判,并确定其损伤等级。得到残余强度系数指标的权重最大为0.6;温度量级为400℃,烧蚀时间为2 h和4 h,其损伤等级都为2度;温度量级为600℃,烧蚀时间为2 h和4 h,其损伤等级都为3度;温度量级为800℃,烧蚀时间为2 h,其损伤等级为3度,烧蚀时间为4 h,其损伤等级都为4度;温度量级为1 000℃,烧蚀时间为2 h,其损伤等级为4度,烧蚀时间为4 h,其损伤等级都为5度。结果表明:衬砌的损伤主要为强度的损失。400℃时,其结构整体承载力不会受到显著影响;600℃时,受到显著的影响;800℃时,结构的整体承载力已临近失效状态,但仍有少量的残余承载力,1 000℃时,已经失效。温度越高,衬砌损伤等级越高;烧蚀时间越长,衬砌损伤等级越高;但是,温度的影响比烧蚀时间大,所以当隧道内发生火灾时,应当重点控制火灾的温度。