高吸水树脂对高性能混凝土抗盐冻性和抗氯离子渗透性影响

采用高吸水树脂(SAP)作为内养护材料,研究了高性能混凝土水化程度、氯离子渗透性和盐冻性在SAP内养护作用下的变化规律。结果表明:SAP能提高混凝土的水化程度,且水化程度随SAP增加而增加;SAP的内养护作用能优化混凝土孔结构和界面区结构,提高混凝土抗氯离子渗透性;SAP释水坍缩后留下的球形孔和气压差有助于减少混凝土可冻水总量和水结冰产生的膨胀力,经200次盐冻循环,剥落物最多能降低45.87%,有效增强了混凝土抗盐冻性,但当额外引水量过大时,抗盐冻性反而比对照组差,因此应该合理设计额外引水量。     

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。     

海水侵蚀作用下盾构隧道管片劣化特征研究

研究目的:为揭示在海水荷载与离子侵蚀加持作用下盾构管片混凝土强度损失和钢筋锈胀的劣化特征演化规律,基于能量耗散理论和扩展有限元方法(XFEM)分析研究管片混凝土分别在无水土荷载和有水土荷载作用下,管片裂缝随服役时间的发育过程.研究结论:(1)侵蚀后的混凝土在海水压力作用下裂纹萌生、和塑性变形加剧,其峰值强度和弹性模量分...     

混凝土中钢筋脱钝的电化学弱极化判别方法

基于电化学弱极化原理,提出了一种新的钢筋脱钝判别方法,并通过实验验证了该方法的有效性.该方法巧妙地回避了计算电化学参数带来的繁琐,只需记录阳极极化结束时刻的外极化电流,通过观测极化电流的突然增大即可判定钢筋脱钝.此外,该方法克服了半电位方法受环境波动影响较大的缺点.该方法对钢筋施加的是弱极化,对钢筋表面扰动很小,不会破坏钢筋表面原有的特性.     

土质岸坡复合水力侵蚀模型试验研究

三峡库区消落带周期性干湿变化引起岸坡水土流失，导致部分土体裸露，植被覆盖较少，生态修复困难。在外部降雨及波浪的共同作用下，消落带岸坡表层土体受冲刷掏蚀，侵蚀加剧，土壤流失加重。以三峡库区消落带土质岸坡为研究对象，分析降雨和波浪复合作用下的侵蚀权重，研究特拉锚垫结构在复合侵蚀作用下的防护性能。试验结果表明：波浪因子和降雨因子平均侵蚀比重分别为71.23%、49.56%,复合水力侵蚀中波浪为主要侵蚀因素。特拉锚垫具有较好的抗侵蚀性，在复合水力侵蚀中可平均减小约65.2%的土壤流失量，加入石笼网结构后可提升约20%的抗侵蚀。对类似土体侵蚀分析与护岸结构的选择具有指导意义。     

滨海强腐蚀环境桥梁灌注桩耐腐蚀混凝土的制备

针对滨海强腐蚀环境下石衡沧港（石家庄—衡水—沧州—黄骅港）城际铁路桥梁灌注桩面临的严重腐蚀问题，采用抗侵蚀抑制剂和防腐流变剂分别配制了不同配合比混凝土，并对其工作性能、抗压强度和耐久性能进行了对比分析。结果表明：单掺抗侵蚀抑制剂能够在不严重影响混凝土工作性能和抗压强度的前提下，显著提升混凝土的抗渗性能与抗侵蚀性能；单掺防腐流变剂不仅能够降低拌和物塑性黏度，保证混凝土后期抗压强度稳定增长，而且还能降低混凝土的电通量、氯离子扩散系数和吸水率，提高胶凝材料抗蚀系数。综合分析不同配合比混凝土的性能和经济性，建议采用单掺防腐流变剂制备滨海强腐蚀环境下桥梁灌注桩耐腐蚀混凝土。     

中老铁路友谊隧道石盐地层工程建设关键技术

中老铁路友谊隧道穿越石盐地层，含盐量高达80%,国内外罕见。为解决石盐地层隧道出现的隧底围溶蚀空洞、钢材严重腐蚀、衬砌开裂和底鼓等病害，保证施工与运营安全，通过实地调查、现场补勘、室内试验、数值模拟等方法，对石盐地层隧道防水体系构建、注浆堵水设计、氯离子侵蚀防治、结构选型和建筑材料研究等关键技术进行深入研究，结合现场监测和目前友谊隧道运营状态发现，整治处理取得了良好效果。研究结果表明：(1)探明石盐地层具有强溶解性、强侵蚀性、膨胀性的工程特性；(2)为限制地下水流动，避免石盐溶解，需采取全包防水措施，同时根据初支渗漏水情况分别采取隧底注浆、局部径向注浆和初支背后充填注浆；(3)针对超高浓度氯离子环境提出多道设防理念，设置素混凝土隔水层结构及两道卷材防水层；(4)通过结构比选，二衬推荐采用60 cm厚圆形衬砌结构，同时全段落衬砌结构取消洞室和各种加宽加高，降低结构防水难度；(5)为解决高强度等级混凝土易开裂问题，推荐隔水层结构采用C35聚合物混凝土，二衬采用C40低热混凝土。     

海洋环境下饱水混凝土氯离子侵蚀数值试验三维随机细观分析

为研究海洋环境下饱水状态混凝土中氯离子侵蚀的规律，基于Fick第二定律，在已有的研究基础上，推导出综合考虑混凝土对氯离子结合效应、氯离子扩散试件依赖性、表面氯离子浓度、离子静电场作用、温度、混凝土内部响度湿度影响的氯离子扩散方程。将混凝土假定为由骨料和砂浆组成的两相复合材料，并利用MATLAB编制相应程序，从而实现了细观层次三维随机混凝土几何模型的生成。基于MATLAB平台研制了mat2scr 2017程序，将MATLAB中图形文件数据读入SCR脚本文件中，实现了MATLAB图形向CAD图形的转换，极大地提高了随机混凝土模型的通用性。研究成果表明：细观层次上的物质传输浓度分布和数值上与宏观层次都有显著区别，氯离子在混凝土中的传输具有显著的随机性，相同骨料含量的混凝土试件同一深度的氯离子含量是随机变量，骨料对氯离子传输具有显著地阻碍作用，骨料改变了氯离子在混凝土中的传输路径，氯离子分布在骨料周围有绕流现象。     

掺加高吸水树脂(SAP)的混凝土孔结构及其耐久性

针对西北干旱地区混凝土外养护效果不佳，且养护试件极易开裂、耐久性较差的现状。采用自制高吸水树脂(SAP)作为内养护材料，通过核磁共振分析测试了不同掺量的SAP对混凝土孔结构的影响，并基于抗裂圆环试验评价不同掺量的SAP对混凝土试件抗裂性能的影响，此外通过抗冻性能试验和抗氯离子渗透试验探讨了不同掺量的SAP对混凝土试件耐久性能的影响。结果表明：掺加适量的SAP会使得混凝土内部的凝胶孔隙和毛细孔增多；掺加SAP并在内养护条件下可有效改善混凝土试件的耐久性能；SAP掺量越多，混凝土开裂现象改善效果越显著，抗氯离子渗透性能越强；抗冻性指标不同，SAP最佳掺量不同。     

高性能混凝土在氯盐侵蚀和冻融循环作用下的耐久性分析

为研究海洋环境下高性能混凝土桥梁的耐久性，基于混凝土室内快速冻融试验，对高性能混凝土进行氯盐侵蚀与冻融循环耦合作用下的耐久性试验，分析混凝土在不同水胶比、粉煤灰掺量和含气量时的质量损失率和相对动弹性模量；并根据试验分析结果建立氯盐侵蚀与冻融循环耦合作用下的高性能混凝土质量预测衰减模型.结果表明：水胶比对高性能混凝土的抗盐冻性能影响显著，混凝土抗盐冻性能随着水胶比增大而降低，建议水胶比不宜大于0.45；粉煤灰的加入会降低混凝土的抗盐冻性能，掺量较高时其抗盐冻性能难以达到满足要求，粉煤灰掺量不宜高于30%；随着含气量增加，混凝土抗盐冻性能呈现先提升后降低的变化规律，建议有考虑抗盐冻要求的混凝土其含气量在4.5%～5.5%内选取.