盐腐蚀环境下内嵌FRP筋加固混凝土界面黏结性能试验研究

为了研究盐腐蚀环境下内嵌FRP筋加固混凝土界面的黏结性能,对27个内嵌FRP筋加固混凝土试件进行盐腐蚀后的单端拉拔试验,分析试件的受力过程和破坏模式,研究内嵌FRP筋黏结长度、腐蚀时间和FRP筋类型对界面黏结性能的影响。结果表明：盐腐蚀的试件破坏模式分为结构胶劈裂、FRP筋拉断和结构胶劈裂且FRP筋弯折等3种,且以结构胶劈裂破坏为主。盐腐蚀环境下内嵌FRP筋混凝土试件的黏结应力与黏结长度、破坏模式与腐蚀时间有关。盐腐蚀环境会影响混凝土、黏结材料及FRP筋的力学性能,加剧黏结界面失效破坏。腐蚀时间为30 d和90 d的内嵌BFRP筋加固混凝土试件的耐盐腐蚀能力高于内嵌GFRP筋加固混凝土试件的,腐蚀时间为60 d的内嵌GFRP筋加固混凝土试件的耐盐腐蚀能力优于内嵌BFRP筋试件的。根据试验数据拟合了盐腐蚀环境下内嵌FRP筋加固混凝土界面黏结-滑移本构关系,其拟合优度达到0.988 0。     

盐渍土环境下混凝土的抗腐蚀性能研究

内蒙古中西部地区是内蒙古盐渍化最严重的地区,为了研究长期处于该盐渍土腐蚀环境下混凝土的抗腐蚀性能,通过在内蒙古中西部3个代表性区域实地取样,对盐渍土基本特征进行分析。根据达拉特旗盐渍土中主要易溶盐的含量,配制了3种不同浓度的复合盐侵蚀溶液,再以单盐盐侵蚀溶液和水溶液用于试验对比,对混凝土进行长期浸泡试验。结果表明:长期浸泡后,混凝土在复合盐和单盐溶液中的质量和强度变化规律均呈现先上升后下降,且复合盐浓度越大,其损伤越严重,复合盐溶液中混凝土抗侵蚀能力强于其在硫酸钠溶液中的抗侵蚀能力,研究结果将为在该腐蚀环境下混凝土结构和材料防护及耐久性评价提供依据。     

不同类盐蚀对混凝土相对动弹性模量的影响

盐离子侵蚀是影响混凝土耐久性的主要因素之一。在实际工程结构中,不同盐类对混凝土耐久性的影响存在明显差异。通过试验证明在干湿交替环境下,硫酸盐的侵蚀破坏程度大于碳酸氢盐以及氯盐,而且硫酸盐的侵蚀破坏时间将比碳酸氢盐侵蚀破坏提前10%,比氯盐侵蚀破坏提前33%。根据试验建立了混凝土在不同类盐蚀环境下相对动弹性模量与侵蚀时间的函数关系。     

混凝土在复合盐侵蚀环境中的微观结构变化

盐类侵蚀是导致混凝土耐久性破坏的主要因素之一。试验观察了混凝土遭受单盐及复合盐长期半浸泡情况下的相对动弹性模量的变化情况,发现在相同浓度情况下混凝土在复合盐中的相对动弹性模量比在单盐环境中的下降快。通过扫描电镜对侵蚀后混凝土内部进行观察,从微观结构变化方面对这一现象进行了研究,为混凝土结构的耐久性设计提供参考依据。     

掺合料及引气剂对混凝土抗盐冻剥蚀性能的影响

针对盐类及冻融循环耦合作用环境,选择混凝土单面盐冻试验方式,研究矿物掺合料及引气剂对混凝土抗冻剥蚀性能的改善作用。结果表明:与基准混凝土相比,在混凝土中掺加活性矿物掺合料和引气剂能够减小混凝土的剥蚀量和相对动弹性模量损失率,提高混凝土的抗盐冻剥蚀性能;掺加磨细矿渣的混凝土抗盐冻剥蚀性能优于粉煤灰混凝土,与其他配合比混凝土相比,复掺粉煤灰、硅灰和引气剂的混凝土,抗盐冻剥蚀性能最好。因此,在盐类存在的冻融环境应提倡矿物掺合料复掺技术。单面盐冻后,混凝土的表面剥蚀量都较大,但混凝土的相对动弹性模量损失率相对较小,因此在单面盐冻过程中混凝土的破坏形式以表面剥蚀为主。     

盐雾环境下混凝土抗氯离子性能试验研究

临海混凝土结构物在盐雾环境下遭受氯离子侵蚀,给结构耐久性和安全性带来极大危险,导致结构物在设计基准期破坏。结合江苏临海高等级公路结构物的建设,研究了矿物掺合料掺量对盐雾环境下混凝土耐久性的影响。通过干湿循环模拟了临海盐雾环境,分别采用5种不同粉煤灰和矿粉掺量配比的混凝土试件,进行盐雾环境下的腐蚀试验。试验结果表明:混凝土中矿物掺合料的加入可以有效地填充混凝土孔隙,降低孔隙率,提高混凝土抗氯离子渗透性能。当掺入粉煤灰和矿粉各占胶凝材料总量25%的配合比时,氯离子扩散系数最小,表现出良好的抗氯离子侵蚀性能。     

硫酸盐侵蚀下石灰石复合矿物掺合料混凝土梁抗弯性能试验研究

对经受硫酸镁溶液长期浸泡腐蚀后的石灰石复合矿物掺合料混凝土梁进行了抗弯承载力试验,对比分析了不同浸泡环境下混凝土梁的腐蚀情况、抗弯性能、变形特征和破坏形态。试验结果表明,石灰石复合矿物掺合料混凝土梁在室外环境下采用10%硫酸镁溶液浸泡300d后,发生了以石膏结晶侵蚀为主导的破坏,与在水中浸泡的混凝土梁相比,浸泡在硫酸镁溶液中的混凝土梁的抗弯性能稍有下降,开裂荷载和极限荷载略有降低,裂缝扩展速度稍快,破坏时的挠度和延性有所降低,混凝土梁在受力过程中正截面应变符合平截面假定。     

不同水胶比下粉煤灰混凝土抗氯盐及碳化腐蚀性能研究

通过加速碳化试验及快速氯离子渗透试验(RCPT)研究了不同水胶比和不同粉煤灰掺量下混凝土的抗氯盐及碳化腐蚀性能.结果表明:粉煤灰对混凝土抗氯盐和碳化的性能影响机制明显不同.氯盐破坏情形,不论水胶比水平在0.5以上或0.35以下,粉煤灰的掺入对于改善混凝土抗氯离子侵蚀性能皆有明显效果;且水化中后期,火山灰效应的发挥逐渐赶...     

盐湖地区混凝土的耐久性研究III——盐湖卤水类型对混凝土耐久性的影响

研究了盐湖卤水种类对混凝土在盐湖条件下的荷载、卤水腐蚀和冻融的单一与多重因素作用下的耐久性,探讨了混凝土在盐湖地区的破坏机理。结果表明,内蒙古盐湖卤水加速了混凝土的冻融破坏,西藏和新疆盐湖卤水则在一定程度上延缓了冻融破坏,而青海盐湖卤水则具有独特的延缓破坏现象。施加30%弯曲荷载将使混凝土寿命降低40%。Na2SO4.10H2O等盐类的结晶压作用是混凝土在盐湖地区腐蚀—冻融的破坏机理,当混凝土同时受到盐结晶压和荷载作用时突然断裂是其破坏特征。     

挟砂冲蚀与氯盐侵蚀联合作用下混凝土耐久性研究

以钱塘江口海洋环境中氯盐与含砂潮涌的共同作用为背景,通过试验,研究了不同类型与掺量矿物掺合料混凝土在挟砂冲蚀与氯盐侵蚀联合作用下桥梁墩柱混凝土的耐久性能。试验室同条件的氯盐环境下砂浆与混凝土磨损试验的结果显示,在短期内氯盐的存在对混凝土或砂浆的磨损性能没有明显的加速破坏作用。而当受冲蚀作用后的混凝土再进行氯离子扩散试验发现,混凝土的氯离子扩散系数有不同程度的增加,达到未受冲蚀混凝土的1.13～1.79倍。     

蓄盐沥青路面缓释络合盐填料的研制

为使缓释络合盐填料国产化,促进蓄盐沥青路面的发展,通过渗水性试验、溶出性试验和氯离子浓度测定试验对缓释络合盐填料的载体、生产工艺、憎水处理剂以及成分配比进行了设计和选择.确定了具有除冰雪功能和缓释功能的缓释络合盐填料组成为载体C,氯化钠,改性聚硅氧烷A和乙醇,且四者的比例约为4g∶19g∶3mL∶30mL.同时确定了该缓释络合盐填料的生产工艺为：将载体C放在过饱和的氯化钠溶液中,于60℃下恒温搅拌至糊状,然后在135℃下烘干,粉碎后用湿法表面改性工艺对粉体进行憎水处理,最后在135℃下烘干、粉碎.试验结果证明添加了该缓释络合盐填料的沥青路面具有很好的除冰雪能力.     

受氯盐损害建筑物的鉴定

氯盐污染使楼房因钢筋严重锈蚀而过早破坏。本文通过对一幢受氯盐损害建筑物的鉴定,阐述了受氯盐污染建筑物的损害机理,并对此类房屋的损害原因、危害后果、处理方法进行分析探讨,以引起业界对此类房屋损害的重视。     

中山市给水管网咸潮模型的建立

为了应对越来越严重的咸潮威胁,保障城市供水,在中山市日常给水管网模型的基础上,利用其历史咸潮数据,建立了专门针对咸潮的给水管网咸潮模型,并分析了咸潮调度预案,从而提高了咸潮期间的供水安全,增强了管网调度的科学性.     

盐穴储气库水平井造腔扩展规律试验探究

基于量纲分析法搭建了水平井水溶造腔的试验平台,采用室内模型实验的方法研究不同注水流量时腔体体积扩展规律。结果表明:(1)前期腔顶的上升极为快速,若盐层厚度不大,顶板的极限位置很容易暴露,造成漏失。在后期,腔顶上升变缓,但仍处于上升,若富余盐层薄则有漏失风险。(2)待腔顶位置暴露到某位置,可以以腔顶现有位置接近顶板极限位置(现有腔体高度/到顶板的腔体高度≤0.8)的位置,开始注油垫以控制上溶。但实验发现,腔顶暴露面积较大,注油量将会比较多;且注入油垫后,腔顶的位置仍然处于缓慢上升状态(从223 mm→230 mm),若采取注油垫保护顶板,顶部盐层厚度应该留厚。该研究可为现场开展水平井水溶造腔提供一定的指导。     

时间间隔影响下的岩盐疲劳特性试验研究

运用实验室自主研发的多功能试验机开展岩盐疲劳试验,研究了时间间隔因素影响下岩盐变形和弹性常数的演化规律。由于岩盐具有出色的流变性,在经典疲劳试验中插入时间间隔会使疲劳损伤规律发生改变,为岩石疲劳特性的研究提供了新的思路。试验结果显示:(1)与正常加卸载循环相比,时间间隔后的循环产生的残余变形更大。(2)时间间隔后的循环内弹性模量总体大于时间间隔前的循环内弹性模量,但是泊松比随时间间隔变化的趋势并不明显,呈一致的上升规律。(3)时间间隔对残余变形的积累有加速效应,时间间隔越长,疲劳过程中产生的残余变形积累越快,岩盐最终疲劳寿命越短。     

盐渍土盐含量的表示方法及换算

在对盐渍土进行勘察设计时,了解盐渍土盐含量的各种表示方法,掌握盐含量重量百分比的换算关系,可为研究盐渍土提供大量的定量数据,对提高勘测设计水平具有重要意义。     

钙芒硝盐岩力学特性的研究

通过基本的力学实验,得出钙芒硝盐岩这一特殊岩石类型的抗压强度为18.86MPa,抗拉强度为2.59MPa,实验发现钙芒硝盐岩是一种软岩,其破坏形式属于典型的柱状劈裂破坏,同时也说明盐岩在自然条件下是脆性材料。通过长时间的蠕变实验,回归出钙芒硝盐岩蠕变在不同应力水平下随时间变化的曲线,其抗压强度50%时的曲线方程为ε(t)=0.009t0.3265,抗压强度80%时的蠕变曲线方程为ε(t)=0.0098ln(t)-0.0014,应力水平高时其蠕变速率高于低应力水平的蠕变速率。     

层状盐岩溶腔储气库长期运行稳定性研究

针对我国盐岩矿床地质结构的典型特征:单层厚度薄、软弱夹层多,盐岩夹层对储气库的建造及稳定性具有很大影响,提出了层状盐岩溶腔储气库稳定性研究内容,并运用块裂介质固流耦合数值模拟方法对其影响作了进一步分析.主要结论如下:(1)层状盐岩矿床储气库建造中必然会受到高盐份泥岩夹层的影响.夹层的存在使腔体的稳定性减弱,延缓了腔体内流体的输运、对流扩散过程,增加了建腔的时间,盐岩与盐岩夹层由于蠕变率不同而造成损伤,形成裂隙气体渗漏.(2)高盐份泥岩夹层对储气库的稳定性影响很大,由弹塑性数值模拟可知,运行气压为8-24MPa,形状为椭球腔,且长短轴为7/4时结构最稳定.(3)盐岩夹层对储气库的渗透性具有一定影响.蠕变损伤在盐岩与夹层交接面处产生的裂隙是气体渗透的主通道,具有较强的导气能力,但渗透速度随着时间的延长而减小,最后达到稳定状态,且最外缘气体压力始终低于0.2MPa,从考虑气体渗透的角度,在层状盐岩矿床内建造储气库是可行的.所得结论可为我国薄盐岩矿床内建造储气库提供一定的参考依据.     

高性能混凝土在盐溶液中的抗冻性

研究了高性能混凝土在盐溶液和水中的抗冻性．结果证明，高性能混凝土在盐溶液中的冻融破坏程度比水中更甚；采用在盐溶液中的冻融试验来评价高性能混凝土的抗冻性将更为严格，且该试验同时可获得冻融作用对混凝土渗透性影响的信息．     

水岩相互作用下钙芒硝盐岩强度衰减机理

针对成都南郊普遍分布的白垩系灌口组钙芒硝盐岩的强度衰减现象,在总结浸泡40 d过程中钙芒硝盐岩参数变化规律的基础上,采用手标本鉴定、X射线衍射全岩定量分析、岩石薄片鉴定等方法深入研究了水岩相互作用下钙芒硝盐岩强度衰减机理。研究结果表明,钙芒硝盐岩中的矿物成分、结构构造、浸水时间等因素对盐岩强度衰减影响显著,钙芒硝盐岩破坏模式从脆性破坏过渡为塑性破坏。钙芒硝盐岩强度衰减机理在微观上主要表现在矿物成分的溶解、岩石结构溶蚀、结构连接弱化等方面;在宏观上表现为钙芒硝盐岩软化、崩解、强度低、变形大。钙芒硝盐岩结构劣化性能可以用软化系数、结构损伤系数等参数进行描述,随着浸泡时间的增加,钙芒硝盐岩软化系数逐渐降低,损伤系数逐渐增大。