管片混凝土变扩散系数氯离子侵蚀模型

文章通过对管片混凝土氯离子侵蚀机理的分析,在Fick第二扩散定律基础上,推导出了综合考虑时间、扩散深度的变扩散系数氯离子侵蚀模型;通过对管片抗侵蚀性能试验数据的分析,验证了该侵蚀模型的有效性和可靠性,并与传统的恒定扩散系数的Fick第二扩散定律模型进行了对比。分析结果表明:该模型不仅能反映结构实际受氯盐侵蚀的发展趋势和混凝土不同深度处的氯离子浓度,而且能预测不同时期、不同深度处的氯离子含量,进而可预测钢筋开始锈蚀的时间。     

侵蚀环境和荷载耦合作用下盾构管片氯离子扩散规律试验研究

文章针对盾构隧道赋存环境及结构受力特点,构建了氯盐侵蚀环境和结构荷载耦合作用下的盾构管片结构单侧一维侵蚀试验方法;研发完成了相应的人工环境模拟试验装置,并进行了侵蚀试验;探讨了侵蚀环境氯离子浓度、侵蚀时间和荷载水平对氯离子入侵及其含量分布规律的影响。结果表明:随着环境中氯离子浓度的提高以及侵蚀时间的延长,混凝土保护层中的氯离子含量逐渐增加;同时,外荷载的存在改变了结构混凝土内部的孔隙特征,直接影响了氯离子的入侵,表现为拉应力有利于氯离子入侵,而压应力则相反。     

水性环氧/氟碳双层体系对海洋环境桥梁混凝土的防腐性能研究

针对海洋环境桥梁混凝土表面腐蚀防护问题,文章通过制备以丙烯酸改性水性环氧树脂为底层,氟碳为面层的双层防腐体系,以吸水率测试、附着力、氯离子渗透、暴晒试验研究其吸水性、附着强度、抗氯离子渗透能力、耐老化性。结果表明:涂装后的混凝土试件吸水率≤1%;涂膜与基材之间的附着强度5 MPa;在电通量法氯离子渗透试验中,6h总导电量为1 636.1C,混凝土导电性由高等级降为低等级;经过6周的曝晒试验,涂膜未见明显老化。研究结果说明制备的双层防腐涂料可有效减少氯离子对混凝土的长期侵蚀并延长海洋环境桥梁混凝土结构的使用寿命。     

施工工艺对混凝土抗氯离子渗透性影响研究

通过对混凝土的现场跟踪试验,研究了施工季节、养护方式、龄期以及附加耐久性施工措施对高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响。同时阐述了RCM试验的注意事项,并对电通量和RCM的试验结果进行了对比。     

硫酸盐/氯盐侵蚀下水泥胶砂力学性能研究

盐侵蚀对水泥混凝土的劣化作用主要表现为对水泥胶砂的劣化。采用标准ISO抗折强度和抗压强度试验研究不同浓度复合硫酸盐/氯盐侵蚀条件下,水泥胶砂浸泡不同周期的抗折强度和抗压强度;进一步分析水泥胶砂在不同浓度复合硫酸盐/氯盐侵蚀下力学性能的变化规律,并探讨盐蚀条件下水泥胶砂性能劣化机理。结果表明:在复合硫酸盐/氯盐侵蚀下,水泥胶砂力学性能发生不同程度劣化;随着硫酸盐浓度增加,劣化效果越明显,随着氯盐浓度增加,劣化效果有所减弱;盐溶液渗入水泥胶砂孔隙中发生化学侵蚀是导致水泥砂浆性能劣化的主要原因,而氯盐能一定程度上抑制硫酸盐的侵蚀。研究成果可为复合盐侵蚀地区抗侵蚀提供一定的基础。     

模拟混凝土孔隙液中碳素钢筋与不锈钢筋耐蚀性试验研究

针对海洋环境中普通钢筋混凝土结构的易锈蚀和耐久性退化问题,文章利用pH为12.6的碱溶液和氯离子溶液模拟氯盐污染的无碳化普通混凝土孔隙液,测试分析模拟液中HRB400碳素钢筋、奥氏体316不锈钢钢筋、双相型2205不锈钢钢筋、双相型2506不锈钢钢筋的电化学指标变化规律,并综合极化电阻和腐蚀电流的突变规律得到钢筋点蚀时的临界氯离子浓度,为不锈钢筋的工程应用提供科学依据。研究结果表明:双相型2506不锈钢钝化膜形成情况优于奥氏体316不锈钢、优于双相型2205不锈钢、更优于HRB400碳素钢;发生点蚀时2506双相型不锈钢的临界氯离子浓度为2.0~3.5 M,奥氏体316不锈钢的临界氯离子浓度为1.5~2.0 M,双相型2205不锈钢的临界氯离子浓度为0~0.05 M,碳钢HRB400的临界氯离子浓度为0.01~0.02 M。双相型2506不锈钢和奥氏体316不锈钢更为适用于严酷海洋环境下的混凝土基础设施建设。     

橡胶表面改性对橡胶混凝土性能的影响研究

为了研究橡胶集料表面不同改性方法对混凝土性能的影响,文章采用水洗、NaOH溶液处理和Ca(ClO)₂溶液处理三种橡胶表面改性方法,分别对橡胶集料进行持续2 h、24 h、72 h的浸泡后,开展抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验、渗水试验、干缩试验及扫描电镜试验并进行分析。结果表明：三种表面改性方法均能提高橡胶混凝土的性能,Ca(ClO)₂处理对改善混凝土的强度、渗透性和干缩性能效果最佳;随着Ca(ClO)₂处理时间的延长,混凝土的28 d抗压强度和劈裂强度分别可达普通水泥混凝土的0.93倍和0.87倍;Ca(ClO)₂处理增强了水泥浆体与橡胶集料之间的粘结,这种微观结构的改善也导致混凝土的强度增加、透水性降低、干缩性能提高。     

金山港大桥耐久性维护技术研究

金山港大桥耐久性病害现状主要是由于海洋环境中氯离子侵蚀造成,同时与结构混凝土质量离散性较大、局部混凝土保护层过薄密切相关;根据建立的混凝土桥梁结构抗氯离子侵蚀可靠度模型,对金山港大桥抗氯离子侵蚀性能进行了预测.结果表明,处于浪溅区和水位变动区的混凝土柱,已经接近甚至达到抗氯离子侵蚀耐久性极限状态;根据现状检测和预测结果,对金山港大桥的梁板、盖梁和柱大气区采取浸渍硅烷进行表面防护,对浪溅区柱采取喷涂渗透型阻锈剂和浸渍硅烷相结合的方式进行防护,对水位变动区柱采取挖除氯离子含量高的混凝土、用抗氯离子侵蚀性能较高的具有微膨胀性能的含钡硫铝酸盐混凝土进行修补并适当增大柱截面的方法进行维护.     

疏通岩溶隧道排水系统堵塞的清洗溶剂对结构的无损性测评

岩溶地区隧道工程普遍存在岩溶结晶阻塞排水系统的问题,严重威胁隧道工程的结构安全及其长期运营。文章在疏通岩溶排水堵塞的清洗溶剂制备与效能研究基础上,确定了清洗溶剂为浓度2 000 ppm、重铬酸盐指数为17.71%的单分子羧酸类有机酸溶剂,并开展选定清洗溶剂对隧道衬砌结构混凝土与排水系统PVC塑料纤维材料的无损性测评。首先开展有机酸溶剂浸泡混凝土试件的试验,评估溶剂对混凝土侵蚀的强度损伤状况。其次开展有机酸试剂溶液浸泡PVC排水板与塑料盲沟管的试验,从宏观角度和微观角度评估溶剂对隧道排水系统侵蚀的质量损失状况和腐蚀损伤状况。试验结果表明:单分子羧酸类有机酸溶剂的侵蚀降低了混凝土材料强度指标约7%～9%左右,单分子羧酸类有机酸溶剂对排水系统塑料材料几乎没有腐蚀损伤影响。     

不同集料组合对C40水泥混凝土路面耐久性能的影响研究

为提升C40水泥混凝土路面的耐久性,同时丰富路面建设材料来源,文章对砂岩碎石+天然砂(A)、砂岩碎石+砂岩机制砂(B)、玄武岩碎石+天然砂(C)三种集料组合下水泥混凝土进行了耐久性对比试验。结果表明：从抗水渗、抗氯离子渗透、抗碳化、抗冻、抗硫酸盐侵蚀和早期抗裂性试验结果来讲,均表现为A>C>B;三种集料组合下,抗水渗透性均>P30,抗氯离子渗透性均满足100年的设计使用需求,A组的抗碳化能力满足T-Ⅴ等级,B组和C组的抗碳化能力满足T-Ⅳ等级;在材料允许情况下,应优先使用天然砂作为细集料,选用砂岩碎石作为粗集料,当天然砂不足时,也可采用砂岩机制砂作为细集料,配制的C40水泥混凝土也同样具有良好的耐久性。     

钢渣粗集料混凝土耐久性能试验研究

对不同掺量的钢渣粗集料混凝土耐久性进行了试验研究。结果表明,与普通碎石集料混凝土相比,钢渣粗集料混凝土的抗碳化性能、抗氯离子渗透性和抗冻性都有不同程度的提高。     

喷射混凝土应用及其渗透性、孔结构和力学性能研究

喷射混凝土在我国建设工程中起到越来越重要的作用,本文在国内外研究的基础上,加大了对喷射混凝土性能的研究力度,对喷射混凝土渗透性(透气性、透水性和氯离子迁移)、孔结构(砂浆孔结构和表面孔结构)、力学性能(抗压强度和劈裂抗拉强度)以及作用机理等方面进行探究,研究喷射混凝土配合比对喷射混凝土性能的影响以及三者之间的相互关系,并且介绍了其在施工时需注意的问题及采取的对策措施。     

不同腐蚀情况下PC结构可靠度分析

为探究不同腐蚀情况对预应力混凝土梁桥结构抗弯承载力的可靠度影响,通过考虑碳化和氯离子侵蚀情况,结合相应的抗力模型,以一座（37+70+37）m三跨预应力混凝土连续刚构箱梁桥为例,采用蒙特卡洛模拟方法计算了该梁桥在100年设计期内的失效概率,并进行参数分析。结果表明,氯离子侵蚀作用对混凝土结构的影响较大;不同保护层厚度下氯离子侵蚀作用对结构的影响较大,且混凝土强度的变化下碳化腐蚀对结构的影响较大。     

道路混凝土抗冻性与抗渗性关系的试验研究

为了寻求更为简单、快速的道路混凝土抗冻性测评方法,文章通过室内宏观试验研究了抗冻性与氯离子抗渗性的关系,并辅以微观试验分析了相关机理。结果表明,抗冻耐久性指数与氯离子电通量之间存在较为显著的相关关系;微观结构参数（气孔间距系数、孔级配）对抗渗性与抗冻性的影响规律较为相似,是抗冻性和抗渗性关联密切的重要原因。     

膏体硅烷对高性能混凝土耐久性影响的试验研究

研究了异辛基膏体硅烷对不同配合比高性能混凝土耐久性的影响。研究了异辛基膏体硅烷对高性能混凝土抗碳化性能、吸水率及氯化物吸收量降低效果的影响。试验结果表明,异辛基硅烷,能明显提高高性能混凝土抗碳化性能,吸水率明显下降,能明显降低氯离子吸收量。     

氯离子临界浓度研究进展与评价

氯离子是钢筋混凝土结构劣化的主要原因,过去的50年里专家们对其引发的钢筋锈蚀进行了大量的研究。当钢筋表面的氯离子浓度达到临界值时,钢筋就开始发生锈蚀。氯离子临界浓度是氯盐环境下钢筋混凝土结构寿命的一个重要的影响因素。本文总结了国内外对临界氯离子浓度的研究现状,并提出了其中需要进一步研究的问题。     

含超细矿物掺合料快硬混凝土抗侵蚀性能分析

为了研究超细矿物掺合料对快硬混凝土抗侵蚀性能影响,文章通过浸泡抗侵蚀试验,以抗折强度和抗侵蚀系数为指标,研究超细矿物掺合料掺量、不同侵蚀溶液种类、不同侵蚀龄期对快硬混凝土抗侵蚀能力的影响,测试了在浓度分别为5%NaCl、5%MgSO4、5%Na2SO4溶液环境下,不同超细矿物掺合料掺量快硬混凝土的力学性能,并探讨了快硬混凝土受侵蚀机理。结果表明：在不同种类侵蚀溶液养护制度下,超细矿物掺合料掺量为5%～10%时,可以明显提高快硬混凝土各龄期的抗折强度;快硬混凝土受侵蚀是一个复杂的物理化学过程,不同种类侵蚀溶液对快硬混凝土抗侵蚀系数的影响不尽相同;不同龄期快硬混凝土侵蚀破坏的主导机制不一样。     

新技术新工艺

正聚焦新材料,粉煤灰地聚合物研究取得创新成果近日,交通运输部应用基础研究(主干学科)项目"粉煤灰地聚合物混凝土中的水与界面过渡区研究"通过验收。项目采用调研分析、理论研究、化学分析与测算、微观与宏观试验相结合的研究方法,提出了粉煤灰-矿渣体系地聚合物在碱激发下产生地聚合反应模型,将反应过程划分为溶解-扩散-胶体生成-沉积四个步骤;针对粉煤灰地聚合物混凝土界面过渡区微观结构、孔隙状态、物质     

浅谈盐渍土地区桥梁结构的腐蚀机理与防腐技术

以钢筋腐蚀为主线,分析了氯离子对混凝土中钢筋的腐蚀机理,提出了相应的防护技术措施,并着重阐述了氯盐环境对高性能混凝土防腐的技术要求,介绍了工程实例及其采用的混凝土技术。     

钢纤维混凝土配合比试验研究

影响钢纤维混凝土强度的因素很多,文章运用正交试验法对钢纤维混凝土的水灰比、钢纤维体积率、砂率与钢纤维混凝土强度的关系进行了讨论,从而找到钢纤维混凝土的最佳配合比,并采用直观法和方差法对结果进行处理,得到了许多有价值的结论.