复杂环境作用后混凝土接触损伤的评价

用冲击球压法研究了混凝土在室外、水和硫酸盐溶液中的压痕-应力关系和接触损伤的规律。结果表明:在不同环境下硬化阶段的混凝土的弹性模量随着龄期而增长,其中在硫酸盐溶液中增加最快,水中试件弹性模量次之,室外试件弹性模量增长最慢;对90d试件进行高温后的试验结果表明:水中试件表面力学性能降低程度最大,硫酸盐溶液中试件次之,室外试件降低程度最小,随着环境的逐步恶化,混凝土表面力学性能与整体力学性能之间的差距逐渐缩小。另外,对用球接触方法评价混凝土材料表面损伤程度的可行性和简便性进行了验证。     

硫酸盐碳酸氢盐复合侵蚀下C60混凝土强度损伤规律试验研究

制作C60混凝土试件,分别浸泡在15%Na2SO4和10%Na2SO4与5%NaHCO3两类盐害溶液中360天,定期测试混凝土试件的抗压强度和抗折强度,分析抗压强度和抗折强度损失率,并对浸泡试件进行电镜扫描。试验结果表明在两类腐蚀环境中混凝土强度都经历了强度增长期和强度下降期,Na2SO4与NaHCO3复合溶液中混凝土强度损失率大于单一Na2SO4溶液。     

混凝土在硫酸盐溶液中抗冻性的研究

本文研究了非引气混凝土和引气混凝土在水中和硫酸盐溶液（5%和7%Na2SO4）中的抗冻性。试验结果表明：混凝土在5％Na2SO4溶液中的抗冻性能低于其在水中的抗冻性,有所不同,适量引气对混凝土的抗硫酸盐冻融性能均有较大程度的改善作用。强度越高,混凝土的抗冰冻性能越好,但一些强度较高的混凝土试件在硫酸盐溶液中冻融时发生突然的中部断裂而破坏。     

卤水侵蚀下高延性混凝土力学性能试验及强度衰减模型研究

为了研究高延性混凝土(HDC)在卤水侵蚀作用下的基本力学性能变化规律,以3种氯盐溶液(5％,10％和15％NaCl溶液)和3种卤水溶液(5％NaCl+5％Na2SO4,5％NaCl+10％Na2SO4和10％NaCl+5％Na2SO4溶液)为侵蚀介质,对HDC试件进行卤水长期浸泡(共360d)试验,分析了不同浓度的卤水溶液长期浸泡下HDC试件抗压和抗折强度随浸泡时间的变化规律.试验结果表明:卤水溶液的侵蚀现象较单一氯离子溶液明显,其中5％NaCl+10％Na2SO4卤水溶液的侵蚀最严重;在整个浸泡过程中,HDC试件质量均出现先降低后上升的变化趋势;单一侵蚀溶液中HDC试件的抗压及抗折强度均出现先增长后降低趋势,卤水溶液中则无侵蚀前期的强度上升阶段,随着硫酸盐浓度的增加,HDC试件损伤劣化速度变快,且氯离子浓度越高,延缓越明显.通过回归分析建立了卤水长期侵蚀HDC试件强度衰减模型.     

橡胶粉集料混凝土抗盐冻性能的试验研究

取最大粒径为0.3mm的橡胶粉按5%、10%、15%和20%四种不同掺量替代等体积的细骨料砂制作橡胶集料混凝土试件,对其进行Na2SO4溶液侵蚀下的快冻试验,研究橡胶集料混凝土在盐冻环境作用下的耐久性。研究表明,橡胶粉的掺入对混凝土的抗盐冻性能有着明显的改善作用,尤其是掺量为5%~10%时效果较好。与清水环境下的冻融试验相比,在冻融作用前期Na2SO4溶液对抗冻性的影响是有利的,而随着冻融次数的不断增加,Na2SO4溶液的侵蚀劣化作用开始突显,橡胶集料混凝土的动弹性模量下降速度加快,抗盐冻性能快速降低。     

短期化学腐蚀作用下混凝土表面物理性能的变化

混凝土是一种极易受环境介质影响的材料。为了探索可敏锐检测短期内环境腐蚀介质对混凝土表层物理性能破坏的测试方法,利用冲击球压法研究了混凝土冲击荷载—压痕尺寸、冲击荷载—接触时间关系以及抗压强度比与腐蚀溶液pH值随腐蚀时间变化的特点。研究表明,混凝土冲击荷载—压痕尺寸及接触时间的曲线不会随着腐蚀的进行而变化,但是卸载结束后球头的受力状态和低荷载阶段的球头冲击状态却会随着腐蚀的进行而敏感变化。此外,结合上述结论得到的相同荷载水平下混凝土的动态硬度和恢复系数表明：在腐蚀前期,硫酸铵和酸溶液的混合腐蚀对混凝土表层物理性能的劣化起到重要作用。     

硫酸盐侵蚀下石膏形成引起的水泥净浆破坏

通过掺加石灰石粉,对长期浸泡在5%(质量分数)Na2SO4溶液中的水泥净浆试件所产生的有害化合物进行了研究.结果表明:在Na2SO4溶液侵蚀下,水泥净浆试件因产生石膏膨胀开裂、表面软化而形成从表到里的破坏,石膏膨胀是其主要劣化方式;水泥净浆破坏机理是石膏膨胀和胶凝物质分解;保持浸泡溶液的pH值,会抑制水泥净浆试件中钙矾石的生成.因此,在水泥混凝土中加入石灰石粉可以检验其抗硫酸盐侵蚀性能.     

复合盐侵-冻融环境下混凝土的应力-应变关系试验研究

对混凝土在3.5%、10.5%、17.5%复合盐(NaCl、Na_2SO_4、NaHCO_3、Na_2CO_3)溶液的侵蚀作用下,研究了在复合盐侵蚀和冻融循环作用下C30混凝土的应力-应变关系的变化规律,对6组42个尺寸为100 mm×100 mm×100 mm的混凝土立方体试件进行了冻融循环,并利用SEM扫描电镜观察冻融作用后混凝土内部显微结构的变化。试验结果表明:(1)复合盐溶液侵蚀作用下,浸泡冻融的冻融循环次数相同时,混凝土的峰值应力随溶液浓度的增加而有所增大,峰值应变随之左移,应力-应变曲线逐渐趋于平缓;相对于养护冻融,浸泡冻融条件下,随着侵蚀溶液浓度的增加,试件的峰值应力降低的少;(2)进行150次冻融循环试验后,随着复合盐侵蚀溶液浓度的增加,经浸泡冻融试验的混凝土试件的抗压强度分别降低了36.1%、35.9%、34.3%,而经养护冻融试验的混凝土试件的抗压强度分别降低了55.6%、59.9%、57.6%;(3)经扫描电镜(SEM)分析,随着复合盐侵蚀溶液浓度的增加,混凝土损伤程度减弱。     

利用干湿交替法对大掺量矿渣硅酸盐水泥砂浆抗硫酸盐性能的研究

采用干湿交替的试验方法对大掺量矿渣硅酸盐水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能进行了研究。对侵蚀过程中砂浆的体积膨胀率、质量变化以及强度变化进行了测试,并对侵蚀后的砂浆试件进行了微观分析。对比不同侵蚀溶液(分别为Na2SO4溶液和MgSO4溶液)中受侵蚀的砂浆试件发现在短时间浸泡、长时间烘干的循环制度下,在镁盐中受侵蚀的砂浆试件具有较低的膨胀率和质量变化率,强度下降也较小。电镜结果显示在镁盐中受侵蚀的砂浆试件形成了大量无胶凝性的物质,而在Na2SO4溶液中受侵蚀的试件表面孔隙中形成了大量膨胀性的针棒状晶体。     

受冲击作用混凝土损伤性能试验研究

为研究混凝土的冲击损伤性能,采用落锤冲击试验机,首先对混凝土棱柱体试件进行冲击试验,之后对其进行轴心受压试验,获得不同损伤程度混凝土试件的应力-应变关系曲线。通过24个混凝土试件的试验,考察了强度等级、落锤高度和落锤重量等试验参数对其损伤性能的影响,描述了超声波损伤指标与混凝土峰值应力、峰值应变和弹性模量之间的关系。结果表明:超声波检测冲击损伤具有较高的灵敏度;受冲击混凝土弹性模量、抗压强度均有所降低;受冲击混凝土试块破坏形态因损伤发生了显著的脆性破坏。