潮差区、浪溅区混凝土中的氯离子输运模型及仿真研究

潮差区、浪溅区处于干湿交替的复杂环境中,是腐蚀劣化最为严重的区域,直接影响着海工结构的耐久性和使用寿命。为了更好地描述潮差区、浪溅区的氯离子在混凝土中的侵蚀规律,本文采用Hamilton型变分原理建立氯离子的输运方程,结合细观角度,建立了一个有效的孔隙水饱和度的定量计算公式,并引入时间因素和孔隙水饱和度对非饱和状态下氯离子的扩散系数进行修正。利用有限单元法模拟氯离子在混凝土迁移过程,并与实验数据以及水下区氯离子的计算值进行对比验证。结果表明:模型计算结果和实验数据吻合较好,并且符合氯离子输运的一般规律。验证了本文提出的模型可以为潮差区和浪溅区混凝土结构的耐久性设计及服役寿命预测提供参考。     

干湿循环机制下碳化混凝土氯离子侵蚀试验研究

海工混凝土结构的水上区部分,长期受到氯离子侵蚀和碳化的双重作用,较之一般大气环境下的混凝土结构,这一区域的混凝土结构更易发生钢筋锈蚀.本文开展了干湿循环机制下碳化混凝土的氯离子侵蚀试验,通过分析氯离子浓度分布规律,扩散系数以及微观结构,深入研究混凝土碳化对氯离子扩散的影响.研究结果表明,碳化反应增加了混凝土内部自由氯离子的含量,减缓了氯离子浓度的衰减,对混凝土的抗氯离子侵蚀性能造成了不利影响.碳化后,低水胶比混凝土的氯离子扩散系数有所下降,而高水胶比混凝土的氯离子扩散系数显著增大.碳化反应对混凝土的微观结构有一定的劣化作用,将会加速有害介质的侵入.降低水胶比可显著提高混凝土的密实度,增强混凝土自身的抗氯离子侵蚀性能,同时可以减轻碳化反应对氯离子侵蚀的加剧.     

海洋潮差区混凝土表面微生物16S rDNA分子鉴定

针对目前海洋混凝土工程的腐蚀现状,进行了海洋微生物对潮差区混凝土的作用机理及完善海工混凝土的腐蚀机理探索.通过海工混凝土潮差区部位取样,对暴露于潮差区中部22 y的混凝土试样表面进行FE-SEM、EDAX分析,结果表明:潮差区混凝土表面腐蚀严重,结构疏松,表面覆盖有有机物质和微生物.并将暴露于潮差区中部22 y的混凝土试样和该取样位置挂置7 d的混凝土试样表面的微生物群落分别分离,克隆了其中30株和12株细菌的16S rDNA基因,测定其序列且进行比对,其分别属于15个和7个种属中.优势种属均为假交替单胞菌,但随着暴露时间的增加,总细菌株数和总菌属数分别增大到2.5和2.14倍,且种属的变化也很大.同时,建立了海洋混凝土工程表面细菌鉴定方法,以及分离、鉴定的菌种为后续细菌对混凝土作用的试验提供菌种.     

碳化对海砂混凝土中氯离子扩散的影响

选取海阳海砂、淡化海阳海砂和河砂三种细骨料,分别制备强度等级为C30和C50的混凝土,进行加速碳化与氯离子侵蚀复合试验的研究,测出混凝土试块不同深度的水溶性自由氯离子含量.结果表明：海砂混凝土、淡化海砂混凝土在碳化与氯离子侵蚀复合作用下的破坏规律与河砂混凝土基本一致.碳化时间对各种混凝土中氯离子的扩散影响都很大.混凝土强度等级,海砂中固有的氯离子等因素也影响混凝土各深度的水溶性自由氯离子含量.     

南海岛礁普通混凝土结构耐久性的调查研究

为了探究热带海洋环境下混凝土结构的耐久性,通过对我国南海岛礁普通混凝土结构的现场调研与测试,研究了普通混凝土的破坏现状、碳化深度、自由氯离子含量(C_f)和总氯离子含量(C_t),并计算了氯离子结合能力(R)、表面自由氯离子含量(C_s)、表观氯离子扩散系数(D_a)和自由氯离子扩散系数(D_f)。结果表明:在南海岛礁工程中,普通混凝土结构的主要破坏特征为混凝土保护层胀裂、剥落、垮塌、露筋、钢筋锈蚀等;其碳化服役寿命不足25a;海风是加速氯离子扩散渗透的主要因素之一;普通混凝土在南海岛礁环境下的D_a值大于北欧、北美及我国东海等近海环境,大致高1~2个数量级。     

自密实再生混凝土氯离子渗透性能时变规律

为了研究暴露时间对自密实再生骨料混凝土(RA-SCC)抗氯离子渗透性能的影响,并比较其与天然骨料混凝土(NA-C)和自密实天然骨料混凝土(NA-SCC)的抗氯离子渗透性能的差异,将三种混凝土在NaCl溶液中进行浸泡并测定其自由氯离子扩散系数和表面氯离子浓度.结果表明:三种混凝土的氯离子扩散系数随暴露时间的衰减规律符合幂函数变化规律,当混凝土强度等级提高时,RA-SCC表面氯离子扩散系数的时间依赖指数增大,这点与NA-SCC相同而与NA-C相反;三种混凝土的表面氯离子浓度随暴露时间增长规律同样遵循幂函数变化规律,当暴露时间超过60 d时,混凝土表面的氯离子浓度增长不再显著.     

人工气候模拟加速试验的相似性设计

为了解决混凝土结构耐久性试验的相似性问题,以海洋环境中氯盐在混凝土中扩散的工程实际为背景,分析沿海混凝土结构所处不同环境区域（水下区、潮差区、浪溅区和大气区）中氯离子的侵蚀机理和现场环境参数（氯离子质量分数、温度、湿度、干湿循环等）的影响.对不同试验环境区域,模拟现场环境参数并改变参数提高氯盐侵蚀速率,制定加速试验方案.通过将试验数据和从实际工程现场采集数据的对比分析,验证和修正人工气候模拟加速试验中的参数设置,同时分析各参数对侵蚀机理的敏感性和相互关系.     

混凝土中氯离子渗透的试验与细观数值分析

采用试验研究与数值模拟相结合的方法,从细观角度研究了粗骨料含量、界面区和孔隙率等对混凝土中氯离子渗透性能的影响。通过氯离子扩散系数快速测定RCM试验和压汞试验,分析了不同粗骨料含量、水胶比、孔隙率与氯离子扩散系数的关系;通过编写程序建立混凝土细观随机骨料模型,进而对氯离子的扩散性能进行数值模拟,分析了粗骨料含量和界面区等细观参数对氯离子渗透扩散的影响。结果表明：数值模拟与试验结果吻合性较好,验证了细观数值模型的有效性;氯离子扩散系数随粗骨料含量的增加而降低;混凝土孔隙率随水胶比的增加而增大,进而增加混凝土的渗透性;混凝土的渗透性能随着界面区厚度和界面区扩散系数的增加而增大。     

基于渗透性的混凝土力学和耐久性能指标相关性试验

通过开展掺矿物掺和料混凝土力学和耐久性能指标的试验测试,研究不同龄期混凝土氯离子扩散系数与单方水泥用量、单方胶凝材料用量、立方体抗压强度、碳化深度以及动弹性模量间的相关关系.试验结果表明:单方胶凝材料用量与84 d龄期混凝土氯离子扩散系数线性相关性良好;混凝土氯离子扩散系数均随立方体抗压强度的提高而降低,84 d立方体抗压强度与不同龄期混凝土氯离子扩散系数线性相关性良好;混凝土氯离子扩散系数均随碳化深度的提高而提高,碳化深度与84 d龄期混凝土氯离子扩散系数线性相关性良好;不同龄期混凝土氯离子扩散系数均随84 d龄期动弹性模量的提高而降低.     

收缩裂缝对混凝土氯离子渗透及碳化的影响

采用大板开裂方法制备了收缩裂缝宽度为0.07 mm、0.1 mm、0.2 mm、0.4 mm和0.62mm的混凝土试件,对养护7 d的不同尺度裂纹混凝土海水浸泡腐蚀30 d,以及快速碳化14 d。测试混凝土裂缝处及周边区域的碳化深度、自由氯离子及总氯离子浓度。试验结果表明：混凝土的自由氯离子与总氯离子均随裂缝宽度增加而呈二次函数增加。氯离子在裂缝处的迁移速度高于周边区域,但收缩裂缝尖端增加了氯离子结合能力,降低了自由氯离子浓度。当收缩裂缝宽度小于0.07mm,混凝土裂缝区域碳化深度没有变化。当收缩裂缝宽度小于0.1 mm,混凝土氯离子扩散系数与碳化深度增加幅度很小;此后,随裂缝宽度增加,混凝土氯离子扩散系数与碳化深度均快速增加。此外,混凝土裂缝处碳化深度比周边区域高3 mm左右。     

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新型自主无人水下航行器"REMUS100-S"挪威Kongsberg公司所属Hydroid公司发布了其新型自主无人水下航行器"REMUS100-S"。其是已取得极大成功的"REMUS100"便携式自主无人水下航行器的升级版,"REMUS100"主要用     

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我国自主研制船舶压载水处理装置我国自行设计生产、拥有完全自主知识产权的船舶压载水处理装置,取得了中国船级社型式认可证书,标志着该装置正式获准装配远洋船舶。这是世界第十个、我国唯一获准装船的船舶压载水处理装     

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4.75万吨多用途货船——"连海308"号下水由上海欧星兰德船舶设计有限公司设计、福建省冠海造船工业有限公司批量建造的4艘4.75万吨多用途货船中的首制船——"连海308"号成功下水。该多用途货船总长189.88米、两柱间长182米、型宽31米、型深16米、结构吃水1 1.76米、设计航     

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"赣昌水政9号"水政执法船试航江龙船舶制造有限公司为南昌水政监察大队建造的"赣昌水政9号"水政执法船顺利试航并通过了船检。"赣昌水政9号"水政执法船总长23.5米、型宽4.4米、型深2.16米,设计航速45千米/小时;其采     

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世界最先进溢油应急回收船投用由长江船舶设计院设计、中船桂江造船有限公司建造的,目前世界上最先进的溢油应急回收船的首制船舶"海特191",在广西钦州投入使用。"海特191"总长59.6米、型宽12米、型深5.2米、轻载吃水2.8米、满载吃水3.8米、轻载排水量1100吨、满载排水量1580吨、深静水航速13.5节、轻载最大航速15节、续航力800海里。     

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我国首艘民营科学调查船投入使用由舟山润禾海洋科技开发服务有限责任公司设计、建造的我国首艘民营科学调查船——"润江1"号正式投入使用。"润江1"号配有2套独立运行的主机和推进系统。已进行的6个试运行航次表明,该科学调查船具有安全性好、性能优越、经济性高     

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"CP-5001"号最大级多功能自航式起重船由日本三菱重工业公司为日本五洋建设公司建造的最大级多功能自航式起重船"CP-5001"号竣工。"CP-5001"号全长90.5m、型宽27m、型深5m、满载吃水3.71m、总吨位4999t、定员52人;主机采用2台功率1470kW的四冲程柴油机,最大航速13kn、续航距离1万海里,并搭载500t全旋转式起重机,是一艘可实施起重作业、疏浚作业、碎岩及渔礁沉设作业等的多功能大型自航式土木工程船。     

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正罗·罗公司新型自主无人概念船预计10年内服役英国罗尔斯·罗伊斯公司推出了新型自主无人概念船。该船将装备罗·罗公司自主研发的动力和控制系统,航程3500n mile,最高时速超过44.8km,排水量700t,一次运行时间超过100天。该船被认为是一个真正意义上的水面无人平台,可通过配置不同的特种装备满足海军不同类型的任务需求。目前,遥控小型无人水面艇种类繁多,但其中大部分受到航程所限,过度依赖母艇,难以实现远程独立巡逻。而对于海军舰船自主性的最理想的效果是,无人船在没有     

高精度水域地震反射波法在厦门海域工程勘察中的应用

厦门海域存在风化槽、孤石、礁盘及隐伏断裂等不良地质现象,为探明厦门市地铁1号线、2号线及3号线工程跨海段工程地质条件,选用了高精度水域地震反射波法。本文介绍了地震反射CDP叠加技术与分辨率影响因素,阐述了高精度水域地震反射波法技术特征、震源选择、数据采集、数据处理等方面的相关技术;论述了厦门海域各种不良地质体在时间剖面上呈现出不同的异常特征。通过工程实例说明高精度水域地震反射波法在进行岩土层划分、风化槽、孤石、礁盘及隐伏断裂勘察时,均可取得较好的勘察效果。