35%荷载、冻融循环对混凝土氯离子扩散系数的影响

采用盐湖卤水分别进行长期浸泡、冻融循环、浸泡-35％荷载腐蚀试验,定期检测了混凝土不同深度的自由氯离子含量,应用二维氯离子扩散定律和Fick第二定律计算了混凝土氯离子扩散系数和混凝土的寿命寿命,分析了水灰比和试验环境对表面氯离子扩散系数的影响。结果表明,氯离子扩散系数随着水灰比的增大而增大,与长期浸泡相比,冻融循环和施加35％荷载都加速了混凝土表面氯离子扩散系数,冻融循环的效果更明显,在盐湖环境下采用高强混凝土是提高混凝土耐久性的有效方法。     

浆骨比参数对隧道衬砌混凝土抗氯性能影响的试验研究

实际隧道工程中,混凝土的抗氯性能对隧道衬砌结构的耐久性十分重要,目前针对隧道衬砌混凝土抗氯性的研究一般基于外掺材料、混凝土先期裂缝等不同因素,对浆骨比这一重要参数缺乏系统地综合性分析。本文基于氯离子自然扩散试验,通过AgNO_3显色法和氯离子选择性电极法,直观定性定量地分析了不同浆骨比参数下,隧道衬砌混凝土的抗氯性变化规律,并通过Fick第二定律,拟合出了混凝土浆骨比同氯离子扩散系数之间的函数关系。结果表明:混凝土无先期裂缝情况下,氯离子在混凝土试件中的侵蚀曲线呈均匀水平曲线,随着混凝土浆骨比的增大,混凝土氯离子侵蚀曲线深度不断提升,试件剖面相同测点处,浆骨比越大,氯离子百分比含量越大,且以浆骨比0.44为分界线,当浆骨比小于0.44时,随着浆骨比增大,各测点处氯离子百分比含量增速较缓,当浆骨比处于0.44及以上时,各测点处氯离子百分比含量有较大提升,此时混凝土抗氯能力衰减较多。     

钢纤维混凝土断裂性能的试验研究

钢纤维混凝土由于能有效地改善混凝土材料的力学性能,在道路工程中得到了较多的应用。文中对钢纤维混凝土在不同纤维含量、不同试件宽度以及不同初始裂缝深度下的断裂性能进行了试验研究。研究表明钢纤维混凝土的临界应力强度因子KIc和临界J-积分JIc与试件宽度无关,但随着初始裂缝深度的增加而减小。     

海洋环境下钢筋混凝土构件抗力随时间变化模型研究

考虑混凝土强度变化、钢筋锈蚀过程、混凝土碳化和钢筋锈蚀引起的混凝土与钢筋之间粘结能力的改变等因素,建立了高桩码头钢筋混凝土构件抗力随时间变化的随机过程模型。通过算例研究了混凝土碳化、氯离子侵蚀、混凝土强度、构件所处水位等对高桩码头钢筋混凝土构件抗力的影响。并提出海洋环境条件和使用荷载作用下钢筋混凝土构件的累积损伤、裂缝宽度计算方法、裂缝宽度对氯离子侵蚀速度的影响、以及钢筋混凝土码头健康状态诊断方法等。     

恒定荷载对海工高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响

通常混凝土构件均处于受力状态,而对自由状态的混凝土试件开展耐久性研究很难真实地反映出混凝土构件的耐久性状况。本研究采用施加恒定压荷载和弯曲荷载的方式,研究荷载对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:混凝土试件纯受弯段的氯离子浓度随弯曲应力水平的提高而增大,且混凝土内的氯离子渗透深度随应力水平的增加而增大。试件距暴露面相同深度处的氯离子浓度随着压应力水平的提高先减少后增大。混凝土试件的氯离子扩散系数随压应力水平提高而先减少后增大,压应力水平较低时可提高混凝土的抗氯离子渗透性能。对于典型的海洋工程高性能混凝土配合比,混凝土试件的弯曲应力与其恒定荷载影响因子之间呈近似指数函数关系,在混凝土结构耐久性设计中应考虑弯曲荷载对氯离子扩散系数的影响。     

港口航道工程混凝土配合比设计研究

抗氯离子侵蚀是港口航道港口航道工程混凝土的重要评价指标之一,基于正交设计原理,研究了水泥掺量、水灰比和颗粒级配三因素对混凝土抗压强度和渗透系数的影响,进而确定了港口航道工程混凝土的最优配合比,并采用方差分析法对各因素进行显著性检验。结果表明,水泥掺量影响为高度显著,而水灰比和颗粒级配均为显著。     

基于检测数据的钢筋混凝土氯离子侵蚀寿命预测

在对已建多年的钢筋混凝土码头结构检测的基础上,通过分析海工混凝土强度的经时变化,使用混凝土的检测强度值来估计其水灰比;通过检测数据获得能够体现混凝土构件差异性的扩散系数变化的综合系数;使用经检测数据拟合得到的表观表面氯离子浓度进行混凝土氯离子侵蚀寿命计算。最后使用某一码头检测数据,预测该码头氯离子侵蚀剩余寿命。     

基于混凝土三维球形随机骨料模型的氯离子扩散细观数值模拟

当前对于海洋环境下混凝土结构中氯离子的扩散问题的数值模拟研究大多停留在宏观层面,没有考虑混凝土细观结构的影响。针对这一问题,建立了混凝土三维球形随机骨料细观模型,并基于该模型提出了混凝土中氯离子扩散细观数值模拟方法。混凝土三维球形随机骨料模型以随机过程理论为依据,考虑了骨料粒径大小和位置分布的随机性,更接近实际情况;基于该模型的氯离子扩散细观数值模拟方法能够从细观层面反应混凝土中氯离子扩散规律,可以作为混凝土中氯离子扩散研究的重要手段。在此基础上研究了混凝土细观结构对氯离子扩散的影响,结果表明:界面过渡区厚度和扩散系数越大时,经扩散进入混凝土中的总体氯离子含量越多,但混凝土浅层区域内的氯离子含量越少;随着粗骨料体积分数的增加,混凝土中相同深度处的氯离子浓度降低。     

掺合料混凝土导电量与气体渗透系数的相关性研究

由于混凝土渗透性能的不同检测方法各有优缺点,探讨几种渗透性能指标间的相关性已成为一种趋势。文章采用ASTM C1202直流电量法和Cembureau法探讨掺合料混凝土导电量与气体渗透系数两种耐久性指标间的相关性,并就电极溶液中氯离子的迁移量和导电量的关系进行讨论。结果表明:掺合料混凝土导电量与气体渗透系数之间存在线性相关性,其换算关系还需要更系统的实验来确立;在对以导电量直接评价混凝土抗氯离子渗透性能有所质疑时,可以考虑将实际的氯离子迁移量(阴极溶液氯离子减少量、阳极溶液氯离子增加量、氯离子渗透深度)作为评价混凝土抗氯离子渗透性能的一个辅助指标;干燥引发的微裂纹会导致混凝土导电量明显提高。     

船闸混凝土底板裂缝化学灌浆补强处理技术

蚌埠复线船闸工程混凝土底板局部出现裂缝.基于对裂缝分布规律的观察以及对裂缝长度、宽度、深度的检测,分析产生裂缝的原因.并对裂缝进行化学灌浆补强处理,取得较好的加固效果.着重介绍裂缝化学灌浆补强施工方法、施工工艺和质量控制要点.     

水灰比过大和过小对混凝土性能的影响

水灰比是混凝土配合比的一个重要参数,本文论述了水灰比过大和过小对混凝土强度、和易性、耐久性、裂缝、收缩的影响,说明了施工中要考虑多方面因素,计算最优水灰比并严格控制混凝土的水灰比,使混凝土的性能达到最佳水平,节省资源保证施工质量。     

肯尼亚内罗毕ICD联锁块混凝土性能研究

研究了水灰比、机制砂河砂混合比例、混合砂细度模数、混合砂石粉含量对联锁块混凝土抗压强度和耐磨性能的影响,结果表明:联锁块混凝土的抗压强度和耐磨性能均与水灰比密切相关,随着水胶比的增大,混凝土抗压强度显著降低,磨耗量逐渐增大;联锁块混凝土的抗压强度随着混合砂细度模数的减小,有下降的趋势,磨耗值随着混合砂细度模数的减小逐渐增大;随着石粉含量的增大,联锁块混凝土的抗压强度呈先增大后减小趋势,石粉含量10%时抗压强度最大,联锁块混凝土磨耗量逐渐增大。     

大面积薄层混凝土裂缝成因分析及控制措施

大面积薄层混凝土极易出现裂缝,裂缝过多、过大会影响结构物的承载力和耐久性,还会增加维修费用,影响正常生产运营。在对仓库地面混凝土裂缝调查检测的基础上,结合温度应力计算、干缩应力计算,对仓库面层混凝土裂缝原因进行了深入分析,提出了裂缝控制技术措施,可以将裂缝的数量、宽度和深度控制到最小程度。     

重力式码头胸墙面层混凝土裂缝形态及控制措施

针对重力式码头胸墙,通过不同阶段的观察统计,研究面层混凝土的开裂情况。根据形态特征将其分为主要裂缝、伴生裂缝以及次要裂缝3种类型,并结合各种裂缝的长度、深度以及宽度等特征,分析各种裂缝产生的原因及其危害性,并有针对性地提出裂缝控制措施。     

港口工程高强钢筋混凝土梁受剪极限状态分析

通过对配置HRBF500高强钢筋的混凝土梁在集中荷载作用下的受剪试验,并依据《水运工程混凝土结构设计规范》条文规定,研究该高强钢筋在港口工程混凝土受剪构件中的应用。试验观测构件斜裂缝开展规律及破坏形态,采集构件不同状态时的荷载数据。依据《港口工程荷载规范》条文规定,并引入荷载长期影响系数,分析构件斜截面极限承载力及正常使用极限状态斜裂缝宽度。研究结果表明,配置高强钢筋的混凝土梁斜向开裂规律与普通梁基本相同,其钢筋强度可以被充分利用,基于水运规范所得极限承载力和考虑荷载长期影响的正常使用阶段斜裂缝宽度满足要求,且有较好的安全储备。     

集料预处理对砂浆抗氯离子性能的提升

港口混凝土面临氯离子侵蚀问题.为评估集料预处理与瞬时荷载下砂浆的抗氯离子渗透性能,将不同集料分别用矿粉和硅灰浆体包覆处理,改善集料的粗糙程度,并在瞬时荷载加载后测试样品的氯离子迁移系数.试验结果表明,集料经预处理后,界面性能得以改善,预处理集料配制砂浆的抗氯离子渗透性能优于未处理集料,且硅灰预处理效果优于矿粉;荷载作用...     

钢筋混凝土结构锈胀开裂试验及仿真研究

以高桩码头中腐蚀开裂最具代表性的纵梁作为试验对象,采用加速腐蚀设备对试验梁进行加速腐蚀,应用CT扫描检测技术对切割后的腐蚀开裂梁进行断层扫描,得出锈蚀深度及锈蚀率与裂缝宽度之间的关系。在试验的基础上,基于扩展有限元法,分别改变保护层厚度和钢筋直径,对锈蚀深度与裂缝宽度的关系进行参数敏感性分析,从而推导出锈蚀率与裂缝宽度之间的经验公式。结果表明:保护层厚度越大,抗开裂能力越大;不同钢筋直径对应的锈蚀深度与裂缝宽度间均存在线性关系,但直线斜率并无明显变化;当裂缝宽度小于0.4 mm时,基于仿真研究得到的经验公式与试验结果吻合较好。     

氯盐与冻融共同作用下引气高性能混凝土氯离子渗透性

通过引气高性能混凝土在3%NaCl溶液中自然浸泡及盐水快速冻融试验,测试了不同冻融次数后混凝土中氯离子含量分布和相对动弹性模量的变化;利用损伤力学原理,研究了冻融损伤与氯离子扩散系数、冻融循环次数的关系。研究表明：冻融循环导致混凝土性能劣化,增大了混凝土氯离子扩散系数,当冻融300次时混凝土的冻融损伤度为5%,氯离子扩散系数增大了1倍;混凝土冻融损伤度与氯离子扩散系数、冻融循环次数之间均符合指数关系。     

现场测试混凝土抗氯离子渗透性方法的应用研究

为快速、准确地测定混凝土中氯离子的含量,以实现对混凝土耐久性的有效评价和钢筋腐蚀的适时防护与有效修复,研究现场测试氯离子渗透性的方法是非常必要的。结合客运专线工程施工情况,分别按矿物掺合料不同掺量以及不同的强度等级进行配合比设计试验,采用PERMIT离子迁移仪对混凝土试件进行氯离子扩散系数的测定,并采用电通量法进行验证。结果表明：随着电通量的增加,氯离子扩散系数呈现增加的趋势,二者存在很好的线性关系;双掺粉煤灰＋矿粉的混凝土抗氯离子侵入性优于单掺粉煤灰的混凝土;PERMIT离子渗透试验方法测得的试验结果准确可靠,具有很强的实用性。可以为混凝土耐久性的判定提供依据。     

大管桩现场取样分析与耐久性研究

采用现场取样与室内化学分析相结合的方法,研究海洋环境下大管桩的耐久性能。通过对深圳、连云港和宁波3个地区服役1~17 a的大管桩展开耐久性调查,同时在潮差区和浪溅区的桩身混凝土钻芯取样,采用化学分析的方法测试不同深度混凝土中的氯离子含量,计算混凝土氯离子扩散系数,进而经统计分析得出桩身混凝土的腐蚀参数。通过对比研究桩身混凝土与桩帽节点混凝土的抗氯离子渗透性能的差异,研究裂缝对氯离子渗透的影响及大管桩接头处FRP包覆层对接头耐久性的影响。取样研究过程中未发现任何箍筋和主筋锈蚀的现象,服役10~15 a的大管桩箍筋表面氯离子浓度在0.1%~0.2%,箍筋表面光洁如新。