硫酸盐侵蚀与干湿循环耦合作用下混凝土劣化行为的研究

为探究硫酸盐侵蚀与干湿循环耦合作用下,硫酸盐溶液浓度和种类对混凝土劣化行为的影响,该文分别采用1%、5%、10%共3种浓度的Na_2SO_4溶液和10%MgSO_4溶液对混凝土试件进行硫酸盐-干湿循环侵蚀试验,以混凝土质量变化、相对动弹性模量和抗压强度耐蚀系数作为评价指标,对不同侵蚀周期下混凝土的性能劣化行为进行研究。结果表明:随着干湿循环周期的增加,混凝土质量变化率基本随硫酸盐溶液浓度的增加而增大,但5%Na_2SO_4对其影响最为显著;不同浓度Na_2SO_4溶液中混凝土相对动弹性模量随干湿循环周期的增加而减小,混凝土抗压强度耐蚀系数呈现出先增加后减小的变化趋势,且5%Na_2SO_4溶液对混凝土的破坏最为严重;在同一干湿循环周期内,相同浓度的硫酸镁溶液对混凝土的劣化程度弱于硫酸钠。     

干湿循环-硫酸盐侵蚀下混凝土损伤机理的分析

结合扩散-反应方程,重点分析了干湿循环-硫酸盐侵蚀作用混凝土的侵蚀机理.研究认为干湿循环改变了硫酸盐介质在混凝土中的迁移方式和侵蚀过程,加剧了混凝土性能的劣化.通过对研究成果的总结与分析,指出了几种主要因素,如硫酸盐种类及浓度、矿物掺合料、混凝土强度等级等,对侵蚀后混凝土性能的影响规律.     

复合盐与干湿循环耦合作用下混凝土材料劣化机理试验研究

为了研究复合盐与干湿循环耦合作用下地下结构混凝土劣化规律,通过RCT氯离子含量测量与混凝土相对动弹性模量测量试验,分别测得不同工况下不同位置处氯离子含量与混凝土相对动弹性模量值,定量分析了硫酸盐浓度与干湿循环次数对混凝土结构劣化情况的影响。试验结果表明:混凝土内部氯离子含量随测试深度的增加而减少;同一深度处,氯离子含量随侵蚀环境中硫酸盐浓度的增加先增多后减少,随干湿循环次数的增加而增多。混凝土相对动弹性模量随硫酸盐浓度的增高而减小,且减小量随硫酸盐浓度的增高而降低;混凝土相对动弹性模量随干湿循环次数的增加先增大后减小。     

混凝土硫酸盐侵蚀影响因素和测试方法现状与发展

文章分析了混凝土硫酸盐侵蚀的各种影响因素。对混凝土配合比、溶液浓度和pH值、受力状态、干湿循环等因素对侵蚀机理的影响进行了研究,对国内外硫酸盐侵蚀试验进行了评述,并指出了有待解决的问题。     

干湿循环与硫酸盐侵蚀共同作用下混凝土强度损伤研究

模拟干湿循环和硫酸盐共同作用下混凝土服役状况律,探究了此环境下混凝土强度的发展变化规律,并通过与标准养护条件下混凝土强度的发展规律进行对比,分析了不同龄期、不同强度等级混凝土在干湿循环与硫酸盐侵蚀共同作用下强度损伤规律。     

桥梁高性能混凝土的耐久性研究及寿命预测

通过快速碳化试验研究了桥梁高性能混凝土在加载—碳化双重破坏因素作用下的耐久性，并建立了寿命预测模型；通过干湿循环—硫酸盐腐蚀研究了混凝土抗干湿循环—硫酸盐腐蚀的能力，并建立了桥梁混凝土基于硫酸盐的寿命预测模型。结合桥梁所处实际运行环境，对桥梁各主体部位混凝土进行了寿命评估，结果表明，桥梁各部位在多因素作用下，运行寿命均超过100年，完全满足工程需要。     

高性能清水混凝土耐腐蚀性能及水化微观试验研究

高性能清水混凝土通过使用一些掺合料和外加剂来增强其抗物理侵蚀和耐化学腐蚀性能。通过分析高性能混凝土抗渗透、抗污染、抗干湿交替破坏、耐碳化、耐风化及耐氯离子和硫酸盐侵蚀性能,评价了高性能混凝土的优势,然后采用微观SEM试验对掺合料与外加剂对水化性能的影响进行试验分析。结果表明：将粉煤灰或者矿渣粉取代水泥可以提高水化程度,增大C—S—H凝胶含量,起到微孔隙填充和＂微纤维配筋＂效果,从而增大了混凝土的密实度和强度性能。     

C50高性能混凝土耐久性试验研究

滨州黄河大桥引桥是预应力混凝土连续梁桥,采用C50高性能混凝土。对将要选用的C50高性能混凝土进行了混凝土收缩、抗渗、碳化和钢筋锈蚀性能等试验研究。还对混凝土的抗氯盐侵蚀和抗硫酸盐侵蚀性能进行了试验。研究结果表明,掺加10％～18％粉煤灰有助于提高C50混凝土的耐久性。掺加的粉煤灰可以改善混凝土的干燥收缩性能和抗渗性,也可以改善混凝土抗氯盐和抗硫酸盐侵蚀的性能。     

混凝土耐腐蚀外加剂的试验研究

为提高混凝土耐海水腐蚀的性能,采用氯离子渗透、硫酸盐腐蚀、腐蚀干湿循环等试验方法来研究耐腐蚀外加剂的性能,并且对混凝土耐腐蚀外加剂的机理进行分析。试验结果表明:混凝土耐腐蚀外加剂在试验测试中表现出优良的综合性能。     

氯盐干湿循环下TRC加固钢筋混凝土柱轴心受压性能

为进一步探究纤维编织网增强混凝土(TRC)修复加固钢筋混凝土柱在氯盐侵蚀环境下的受压性能,对12根TRC加固钢筋混凝土柱进行轴心受压性能试验研究,分析了不同干湿循环次数(0,60,90和120)、不同持续荷载比(0,0.1,0.2和0.4)、氯盐干湿循环与持续荷载耦合作用以及短切纤维改性高性能混凝土对TRC加固效果的影响。研究结果表明:干湿循环作用后TRC加固柱的极限承载力及变形性能有下降趋势,在干湿循环作用次数达到120次后,TRC加固柱的极限承载力降低6.71%;相比于单一的干湿循环作用,在氯盐干湿循环与持续荷载耦合作用下,TRC加固柱的变形和承载力下降更多;在干湿循环(90次)不变时,持续荷载比的增加会降低TRC的加固效果;干湿循环与持续荷载耦合作用的增加会改变TRC加固柱的破坏形态;使用短切PVA纤维改性高性能混凝土作为TRC基体加固钢筋混凝土柱会使其耐久性能稍有提高;给出了氯盐干湿循环作用下TRC加固RC柱的轴心受压极限承载力简化计算公式,计算值与试验值吻合较好。     

动态水化学侵蚀耦合作用下混凝土的力学特性

模拟了动态水环境下硫酸盐和碳酸盐对混凝土的侵蚀作用,进行了混凝土力学性质试验,研究了动态水和侵蚀环境耦合作用下混凝土的腐蚀特性。试验结果表明,动态水和侵蚀溶液的耦合作用对混凝土的侵蚀更加明显。此外,对混凝土的腐蚀机理进行了分析。其研究对处于侵蚀性地下水渗流以及流动水冲刷等环境下混凝土的耐久性设计和应用具有参考价值。     

临海环境对衬砌混凝土结构自防水性能影响研究

为获得合理的临海隧道衬砌混凝土配合比和提高混凝土自防水性能,以拱北隧道工程为背景,开展混凝土在临海侵蚀环境下的自防水性能试验研究。基于系统化的混凝土配合比设计方法确定防水混凝土初步配合比,通过碳化和硫酸盐侵蚀室内试验模拟临海环境对混凝土自防水性能的影响,对混凝土抗压强度、抗水渗透和抗氯离子渗透3个指标进行试验分析,最终获得最优配合比。结果表明： 1）复掺(20%粉煤灰+10%矿渣)混凝土自防水性能最好,该方案可作为拱北隧道主体结构混凝土配合比; 2）在碳化和硫酸盐侵蚀作用下,混凝土的抗氯离子渗透能力随时间逐渐减弱、抗压强度随时间逐渐增强; 3）混凝土掺合料对抗氯离子渗透能力的增强作用非常明显,但对混凝土后期强度增幅有一定的影响。     

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。     

氯盐侵蚀条件下钢纤维混凝土抗压强度的影响因素分析

通过氯盐侵蚀试验，分析了钢纤维混凝土抗压强度的影响因素。结果表明:浸泡时间，干湿循环次数和减水剂品种对钢纤维混凝土抗压强度都有不同程度的影响。氯盐侵蚀条件下，奈系减水剂和聚羧酸减水剂对抗压强度的提高优于脂肪族减水剂。     

混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究

该文分析讨论了腐蚀方式、水胶比、矿物外加剂对混凝土抗腐蚀侵蚀性能的影响,试验结果表明:干湿循环的腐蚀速度最快;水胶比的降低、掺入粉煤灰均提高了混凝土的抗盐侵蚀性能,但引气剂的引入降低了混凝土的抗盐侵蚀性能。     

模拟干湿循环及含低围压条件的膨胀土三轴试验（双语出版）

针对膨胀土边坡坍滑多呈浅层性,取广西百色膨胀土为对象,设计并开展经干湿循环作用含低围压条件的重塑土饱和三轴固结排水试验,着重分析橡皮膜约束对围压的影响并做出校正,对比分析校正前、后的实测抗剪强度参数,探究不同干湿循环次数及试验围压下的强度及应力-应变关系。结果表明：经干湿循环作用,各级围压下试件的应力-应变均呈应变硬化特征;围压越大,初始模量越大,主应力差也越大;干湿循环作用下,橡皮膜约束等效围压σ_3e均随试验围压σ₃增大而减小;0次干湿循环下,σ₃由5 kPa增至200 kPa时,σ_3e从9.1 kPa减少至6.7 kPa,σ_3e/σ₃由181.8%减少至3.4%,橡皮膜约束对低围压的测试结果影响显著,须进行校正;干湿循环由0次增至6次,校正前低、高和全围压段的黏聚力分别衰减34.7%、27.7%和28.3%,校正后衰减达77.1%、31.9%和35.6%,但摩擦角变化小;橡皮膜约束影响后,经6次干湿循环作用,低围压段的黏聚力仅为0.8 kPa,趋于0,摩擦角为18.5°;膨胀土边坡稳定性分析时,宜采用低、高围压两段拟合校正围压应力圆的强度参数,以获得与实际坍滑破坏较吻合的计算结果。     

受“渗流-应力场”及SO2-4-Cl-作用后高性能混凝土性能研究

为揭示地下高性能混凝土性能劣化规律,针对地下结构中高性能混凝土所处环境特点,通过试验模拟“渗流-应力场”及硫酸盐、氯盐的共同作用,检测腐蚀后混凝土的承载力并分析腐蚀后混凝土中的腐蚀产物。结果表明： 1)荷载单独变化时,荷载越大混凝土腐蚀越明显; 2)水压单独变化时,水头差越大混凝土腐蚀程度越严重; 3)水头差对混凝土抗压性能的影响要高于荷载,但荷载和水头差越大,两者差距将逐渐缩小; 4)荷载和水头差同时作用下的混凝土受侵蚀情况更加严重,两者共同作用比单一因素作用后混凝土承载力减少更多。微观测试和分析表明,荷载和水头差作用会加快混凝土内腐蚀产物的生成,水头差对混凝土抗压性能的影响要略高于荷载,与混凝土强度测试分析结果一致。     

酸雨湿干循环作用下百色膨胀土裂隙发育规律及其微观机制

为弄清酸雨与湿干循环共同作用对膨胀土裂隙发育的影响,以广西酸雨重灾区的百色原状膨胀土为对象,室内设置高清照相机观测记录经不同酸雨与湿干循环作用后试验土样的裂隙发展,用Image-Pro Plus(IPP)图像处理软件获取土体裂隙特征参数,并采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射法研究试验过程中土样的微结构及化学成分演变.据...     

西南某隧道衬砌混凝土中的硫酸盐腐蚀破坏分析及对策

为掌握实际服役条件下隧道结构衬砌混凝土的硫酸盐腐蚀劣化特征与机制,通过对西南某隧道衬砌混凝土样品的力学、耐久性能测试以及微观分析,发现该隧道混凝土所遭受的腐蚀破坏由硫酸盐侵蚀造成,且腐蚀破坏程度严重。腐蚀产物类型与混凝土所处位置相关,在衬砌表层和开裂、剥落的混凝土中腐蚀产物主要以钙矾石和石膏为主,在衬砌与地面交接处的糊状混凝土中则以碳硫硅钙石为主。分析结果表明： 混凝土自身密实性不足和其使用大量石灰石原料是出现严重腐蚀破坏的主要原因。建议从混凝土原材料组成优选、配合比设计、施工养护和表层防护等多方面来提高隧道衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀破坏能力。