锈蚀钢筋混凝土梁抗弯强度的试验研究

通过电化学腐蚀的方法进行了锈蚀钢筋混凝土梁抗弯强度的试验研究。根据试验数据 ,拟合出了钢筋锈蚀率对钢筋混凝土梁中钢筋与混凝土协同工作系数的影响公式。还给出了锈蚀钢筋混凝土梁抗弯强度的表达式及其简化式。其结果有益于完善和发展锈蚀钢筋混凝土梁的计算方法。     

钢筋混凝土结构开裂时刻的钢筋锈胀力模型

用快速锈蚀实验的方法研究了混凝土试件在出现顺筋裂缝时刻的钢筋锈蚀率与钢筋直径、混凝土等级与保护层厚度之间的定量关系,并通过有限元分析计算得到了锈胀裂缝扩展到保护层表面时的钢胀力,提出了混凝土保护层胀裂时刻的钢筋锈胀力的力学模型,这将对钢筋混凝土结构的耐久性分析与设计是大有裨益的。     

建筑废弃物再生骨料试验与性能分析

建筑废弃物破碎而成再生骨料的性能直接影响着再生混凝土、再生墙材的特性。本文按照GBT 25177-2010《混凝土用再生粗骨料》试验方法,对再生骨料进行颗粒级配、表观密度、吸水率、压碎指标、含泥量测试,并对试验结果进行分析,提出一些改善意见。     

阻锈剂对海水拌和再生胶砂力学性能和钢筋腐蚀行为的影响研究

针对海水拌和再生骨料混凝土的耐久性问题,对比分析了两种阻锈剂在单掺和复掺下对海水拌和再生胶砂力学性能和钢筋腐蚀行为的影响,并通过X射线衍射(XRD)、压汞(MIP)等测试手段分析其影响机理。结果表明:海水拌和再生胶砂在不掺阻锈剂的情况下前期腐蚀速度较快,7 d后腐蚀速度较慢,逐渐趋于钝化;氨甲基丙醇对海水拌和再生胶砂力学性能和钢筋锈蚀性能起不利影响,主要原因是其抑制了水泥水化进程,增加了孔隙数量;五水偏硅酸钠能使海水拌和再生胶砂中的钢筋发生钝化,具有显著阻锈作用,同时可促进C-S-H的形成,优化孔结构,对海水拌和再生胶砂力学性能影响较小。该试验可对海水拌合再生骨料混凝土耐久性的改善和服役安全性的提升提供参考。     

基于结晶劈裂作用的再生粗骨料冻融改性方法

利用多孔水泥基材料在冻融循环中的孔隙水结晶劈裂原理,开展了不同工况下再生粗骨料的冻融改性试验,以部分或全部去除再生粗骨料表面附着的旧砂浆.结果表明：冻融最低温度越低,附着砂浆的剥除速率越快;经过一定次数的冻融循环后,附着砂浆几乎全部剥离,且改性后的再生粗骨料各项物理力学性能接近天然骨料;高温干燥预处理对后续冻融改性有较好的促进作用.最后,基于孔隙水相变的热力学原理以及冻胀开裂的孔隙介质力学机理,对再生粗骨料的冻融改性进行了理论分析,构建了再生粗骨料细观模型,从细观尺度解释了附着砂浆冻胀开裂及剥离的全过程.     

锈蚀钢筋混凝土保护层锈胀开裂时间的预测模型

由钢筋锈蚀引起的混凝土保护层锈胀开裂是混凝土结构耐久性极限状态的重要标志,是决定结构使用寿命的重要因素。以钢筋均匀锈蚀为前提,考虑锈蚀产物的变形特性以及锈胀裂缝开展过程中锈蚀产物进入裂缝的实际情况,借助弹性力学和Faraday腐蚀定律,建立混凝土保护层锈胀开裂时刻的钢筋锈蚀率以及锈胀开裂时间计算公式。针对影响混凝土保护层锈胀开裂时间各主要因素的分析表明,增大钢筋的混凝土保护层厚度、减小钢筋直径、提高混凝土强度以及控制锈蚀产物的体积膨胀率都有利于混凝土结构耐久性的提高。与已有试验结果的对比分析可知,对于加速锈蚀和长期锈蚀情况,计算公式的预测结果均较为理想,可用于由钢筋均匀锈蚀引起的混凝土保护层锈胀开裂时间的预测分析。     

基于固结试验和接触理论分析的铁锈力学性能

选取自然锈蚀、电解锈蚀两种锈蚀产物颗粒作为研究对象,采用X射线衍射(XRD)、显微镜观测等方法研究两者物理性能上的差异。通过改进的固结试验方法,同时引入Hertz弹性接触理论,对不同粒径的不同锈蚀产物进行不同荷载作用下的模量分析计算,得到了不同荷载与铁锈模量之间的关系,表明铁锈不是线弹性物质,铁锈模量随荷载呈线性增加趋势。在试验结果基础上,还考虑尺寸效应影响,提出了自然锈蚀产物颗粒的内部损失表达式,并对自然锈蚀产物颗粒的内部损失进行定量分析,可描述理想无损自然锈蚀产物的力学性能。     

氯离子在火灾后混凝土中的扩散模型

研究了火灾后混凝土结构中的氟离子分布及其随时间的扩散机理，建立了相应的数学模型，并采用现有的有关资料对模型的合理性进行验证，分析了该模型参数的灵敏度，从而为火灾后混凝土结构的耐久性评估提供了理论依据．     

钢筋混凝土构件的均匀钢筋锈胀力的机理研究

本文应用弹性力学知识进行理论分析，结合已有的研究成果，提出了由钢筋均匀锈蚀导致的外围混凝土保护层胀裂时刻和胀裂以前的钢筋锈胀力计算公式，并探讨了与钢筋锈胀力相关的各个影响因素，认为：钢筋锈蚀率对钢筋锈胀力的影响最大，随钢筋锈蚀率增加，钢筋锈胀力迅速增加；混凝土等级对钢筋锈胀力影响甚微，而影响构件外围混凝土保护层胀裂时刻钢筋锈胀力终值的大小；钢筋锈胀力随混凝土保护层厚度的增加而略有增加，但与钢筋直径的增加则相反；同时钢筋直径对钢筋锈胀力的影响程度要大于混凝土保护层厚度的影响。