混凝土在不同温度卤水环境中氯离子渗透规律的研究

西宁火车站综合改造工程地下工程环境极其恶劣,其地下水环境与青海察尔汗盐湖等卤水相当。根据工程要求,针对西宁火车站地下工程中的钢筋混凝土结构试样,分别测定了在28d标准养护后和在常温卤水和加温卤水中浸泡28、180、360 d后不同深度的自由氯离子浓度和总氯离子浓度。根据氯离子在混凝土中的渗透机理和本次试验数据,研究了混凝土中氯离子在不同温度卤水环境中的渗透规律。结果表明,混凝土内部氯离子含量总体上呈随深度增加而减小;加温卤水环境中的混凝土内部氯离子含量比常温卤水环境中的高。但因渗透机理和混凝土密实程度影响,有个别不稳定现象。     

ASR抑制下高性能混凝土的长期抗卤水腐蚀性

以中国西北地区高浓度盐碱环境为背景,研究了含潜在碱活性细骨料的大掺量矿物掺合料高性能混凝土(HPC)在Na⁺-Cl^--SO₄^2-型卤水中的力学性能和损伤演变.结果表明：在卤水浸泡3 650 d时,HPC的相对动弹性模量大于90%,抗腐蚀系数大于1,线性膨胀率小于0.12%;较高的当量碱含量在一定程度上加剧HPC的碱硅酸反应(ASR);引气能够提高HPC的抗卤水腐蚀能力,降低ASR引起的膨胀;采用大掺量矿物掺合料和潜在碱活性细骨料制备的强度等级为C50的HPC,在Na⁺-Cl^--SO₄^2-型卤水中具有优良的长期耐久性.     

粉煤灰地聚物的抗压强度及微观结构

通过无侧限抗压强度试验，探究水玻璃模数和水胶料配合比(水与粉煤灰质量比，简称水胶比)对粉煤灰地质聚合物宏观力学强度的影响，并结合扫描电镜、 X射线衍射等从微观角度解释内在机理。结果表明：水玻璃模数和水胶比均对粉煤灰地质聚合物力学特性产生重要影响。水玻璃模数为0.8、 1.1、 1.3和1.5时，粉煤灰地聚物试样的无侧限抗压强度先增大后减小，水玻璃模数为1.1时，试样的力学强度呈现出最优水平；在水胶比为0.28、 0.30、 0.32时，试样力学强度呈现递减的趋势。粉煤灰玻璃体在碱性环境中溶解，物质之间发生解聚-缩聚反应，N-A-S-H凝胶物质作为反应产物，起到填充孔隙的作用，在水玻璃模数为1.1、水胶比为0.28时，体系中的水化反应充分进行，较多的凝胶物质产生，结构的整体性提高效果最显著，表现在宏观上为试样力学强度最高。     

钢筋混凝土构件在杂散电流和氯盐腐蚀下的疲劳性能及失效规律研究

针对西宁轨道交通工程混凝土结构服役特点,试制了4种不同配合比钢筋混凝土试件,对试件经过杂散电流与氯盐腐蚀的耦合作用后进行疲劳荷载试验,分析了钢筋混凝土在耦合作用下抗疲劳性能及失效规律。结果表明:在抗弯疲劳与杂散电流因素下,Ca50z混凝土具有较好的抗破坏能力,对应于100万次和200万次循环的疲劳折减强度系数分别为0.27和0.20,适合于轨道交通的高架桥梁式结构构件;在多因素工况试验条件下,Ca60z混凝土具有更强的抗破坏能力,对应于100万次和200万次循环的疲劳折减强度系数分别为0.37和0.33,适合于轨道交通的地下隧道管片或衬砌结构构件。     

外加剂和卤水温度对混凝土抗Cl-渗透能力的影响研究

结合西宁火车站综合改造工程实际,通过在混凝土中分别添加引气剂、阻锈剂及同时添加引气剂和阻锈剂的方式,将标准养护28 d后的混凝土试件分别浸泡在20℃和40℃卤水中360 d,研究了添加剂组合方式和卤水温度的耦合作用对混凝土抗Cl-渗透性能的影响。结果表明,在20℃和40℃不同温度卤水环境中浸泡360 d后,在渗透深度较浅的区域,添加剂的组合方式和卤水温度耦合作用的方式不同,对混凝土抗Cl-渗透的能力明显不同;但在渗透压力较弱的较深区域内,添加剂的组合方式和卤水温度的耦合作用对混凝土抗Cl-渗透的能力表现基本相当,并呈现出当同时添加引气剂和阻锈剂时这种表现能力良好且趋于稳定的规律。     

矿物掺合料对透水混凝土性能的影响

研究了粉煤灰、矿粉和硅灰对透水混凝土力学性能、渗透性能和抗冻性能的影响。结果表明:粉煤灰具有的"形态效应"和"微集料效应",可以有效改善透水混凝土的工作性能,提高透水混凝土的致密度,从而改善透水混凝土的力学性能、渗透性能和抗冻性能;矿粉可以显著提高透水混凝土的力学性能、渗透性能和抗冻性能,当矿粉掺量小于15%时,提高矿粉掺量可以有效提高透水混凝土的综合性能;硅灰能够大幅度提高透水混凝土的力学性能和抗冻性能,对渗透性能也有一定程度的改善,但提高硅灰掺量对提高透水混凝土力学性能和抗冻性能作用有限,且掺量过高时会对透水混凝土的渗透性能有一定影响。