腐蚀疲劳下的高性能混凝土渗透性及破坏机理

腐蚀疲劳是公路工程用混凝土破坏的主要原因，利用自行设计的腐蚀疲劳加载试验装置，研究了高性能混凝土（HPC）在Na2SO4腐蚀溶液及三分点疲劳荷载耦合作用下的弯拉强度，分析了抗CI^-渗透特性及其疲劳破坏机理。结果表明，受腐蚀疲劳作用的高性能混凝土，其抗渗透性能大幅度下降，而交变应力、腐蚀介质的共同作用是其性能劣化的根本原因，降低单方混凝土用水量及掺加20％（质量分数）的粉煤灰可明显提高其密实度和抗腐蚀疲劳特性。     

高性能混凝土简支梁正截面的抗弯疲劳性能

通过10根三分点加载方式下的简支梁抗弯静力和疲劳试验,研究了不同混凝土强度等级、不同钢筋类型和不同荷载水平对高性能混凝土梁正截面疲劳性能的影响。通过分析梁跨中挠度、压区混凝土应变和拉区钢筋应变以及梁裂缝的发展规律,考察了高性能混凝土梁在弯曲重复荷载作用下的疲劳损伤过程。结合高性能混凝土和钢筋的材料疲劳损伤分析,提出了高性能混凝土梁疲劳寿命方程和疲劳后梁挠度的计算公式,并将理论计算的疲劳寿命、挠度与试验结果进行了比较,最后对比分析了高性能混凝土梁与普通混凝土梁抗弯疲劳性能的差异。     

混凝土梁腐蚀疲劳刚度衰减规律

为研究腐蚀环境下钢筋混凝土梁的刚度衰减规律,对空气环境、淡水环境、盐水环境中的试验梁在循环荷载作用下的混凝土模量和试验梁的刚度进行了分析.根据钢筋混凝土梁在腐蚀疲劳下钢筋与混凝土的应变、残余应变、挠度等试验结果,得到了受弯构件正截面混凝土腐蚀疲劳模量降低率和构件腐蚀疲劳刚度的衰减规律.结果表明,虽然试验过程中混凝土并没有遭受明显腐蚀,但其疲劳模量却有所降低,降低的速率依试验环境的不同而不同.主要是钢筋腐蚀疲劳发展,截面协同工作的结果.试验梁的腐蚀疲劳刚度降低速率亦较快,在不同的腐蚀环境中疲劳刚度降低的速率也不同,以盐水环境中刚度衰减的最快.主要原因是构件中钢筋腐蚀疲劳裂纹的不断扩展导致构件刚度的降低.     

电阻率法用于高性能混凝土养护程度的评价

提出了一种新的用于判断混凝土养护程度的电阻率法:采用内置铜电极和改进电阻率测量方法,选取自然养护、标准养护、水中养护3种典型的养护制度,通过不同深度的电阻率变化来反应混凝土内部的湿度梯度变化,进而反映混凝土养护状况.试验结果表明:混凝土的电阻率受养护条件的影响十分显著,通过距离表面不同深度处的电阻率差异能够很好反映混凝土的养护程度,不同养护制度主要影响距离表面1～3 cm处混凝土的电阻率.基于混凝土的电阻率,可以将养护质量划分为三个等级,即养护充分、养护一般和养护不良.对于粉煤灰高性能混凝土来说,28 d距离混凝土的表面2 cm处电阻率＜15 kΩ·cm为养护充分,15 kΩ·cm～100 kΩ·cm为养护一般,而＞100 kΩ·cm则养护不良.电阻率法可以有效应用于现场混凝土工程检测.     

已腐蚀钢筋混凝土梁的疲劳特性

为了预测在役混凝土梁的剩余寿命及选择合适的加固方法,在总结近年来国内外有关腐蚀混凝土梁疲劳特性研究成果的基础上,分析了影响腐蚀梁疲劳寿命的主要因素.研究表明,环境越恶劣,混凝土梁疲劳寿命越小;即使钢筋轻微腐蚀,梁的疲劳寿命下降也很明显;采用FRP加固已腐蚀梁是提高其疲劳寿命的有效方法.     

疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力分析

目前对混凝土腐蚀疲劳问题主要集中在试验研究,难以揭示其变形和破坏的物理机制。针对这一问题,根据扩散理论及损伤力学理论建立了疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力的数值求解方法。主要推导出受疲劳荷载作用的混凝土扩散系数公式,建立了硫酸盐腐蚀与疲劳荷载耦合关系,分析不同外界环境条件对疲劳荷载与硫酸盐耦合作用下水泥混凝土内部应力的影响,为疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土构件损伤演化与寿命预测奠定基础。     

荷载作用下道路混凝土硫酸盐腐蚀特性研究

利用应力腐蚀与腐蚀疲劳加载装置,在不同的腐蚀环境和加载方法条件下,对道路混凝土进行硫酸盐静态腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀研究。通过物理性能及SEM测试研究破坏过程中道路混凝土的抗弯拉强度、传播声时及微观结构。研究结果表明:道路混凝土的硫酸盐侵蚀过程是一个长期而缓慢的变化过程,但荷载的作用加速了道路混凝土的劣化,按其破坏作用大小为:疲劳腐蚀应力腐蚀硫酸盐静态腐蚀;硫酸盐种类对荷载-硫酸盐腐蚀作用下道路混凝土性能有明显的影响,硫酸钠腐蚀损伤大于硫酸镁。     

高性能混凝土的试验研究

通过对高性能混凝土原材料及配合比设计参数的分析，探讨了原材料的性能和用量对高性能混凝土的影响，选用陕西地方材料配制了Ｃ６０高性能混凝土。     

耐候钢和高性能钢腐蚀后疲劳性能2019年度研究进展

免涂装耐候钢桥梁在使用过程中长期受到腐蚀作用,影响其性能的主要有均匀腐蚀和坑蚀。坑蚀能够直接导致钢材疲劳强度降低,并且疲劳细节等级越高,坑蚀对疲劳强度的削减越严重。在钢桥设计中,疲劳设计常为控制指标,需要对耐候钢和高性能钢腐蚀后的疲劳性能进行研究。针对中国耐候钢和高性能钢开展共计20个试件的腐蚀后疲劳试验,根据ISO规范对两种钢材进行中性盐雾干/湿循环腐蚀试验,盐雾采用5%的NaCl作为腐蚀溶液,其pH值为6.5,温度控制为35℃,腐蚀120个周期;针对腐蚀后的试件进行疲劳试验,并与未腐蚀试件的疲劳试验结果对比。试验结果表明,腐蚀后耐候钢和高性能钢的疲劳强度均大幅降低;不考虑保证率时,腐蚀后HPS 485W和Q345CNH钢2×10⁶次荷载循环的疲劳强度与未腐蚀试件相比分别降低了27.8%和26.6%;考虑95%保证率,采用m=3时,分别降低了34.7%和50.1%,并且低于FAT 125要求。腐蚀作用下,两种钢材表面形成稳定锈蚀层和蚀坑,其锈蚀层具有一定强度,疲劳裂纹均萌生于表面蚀坑部位。     

The Corrosion Fatigue Properties of High Performance Concrete

With the loading test equipment of corrosion fatigue specially designed, the corrosion fatigue charncteristics of high performance concrete (HPC) withstanding the interaction of third poim fatigue loading and Na2 SO4 solution were investigated and analyzed. The experimental results indicate that water-binder ratio evidently influences the corrosion fatigue characteristics of HPC, and a moderate quantitative fine mineral admixture enhances the corrosion fatigue resistance of HPC. The effect is more significant when fly ash and silica fume are added.     

基于模糊理论的高桥墩腐蚀损伤综合评价

针对腐蚀环境作用下钢筋混凝土高桥墩工作性能的损伤状况,建立了一个系统的、能够反映钢筋混凝土高桥墩腐蚀损伤状况的评价体系,并在层次分析法(AHP)分析各个指标因素权重的基础上,建立钢筋混凝土高桥墩腐蚀损伤状况的模糊综合评价模型。借助于腐蚀环境下一在役高桥墩的现场试验数据,基于该模糊综合评价模型,对该在役高桥墩的工作性能进行模糊综合评价,计算得到该在役高桥墩腐蚀损伤状况的总体评价质量为轻微损伤。     

高性能混凝土自收缩问题的研究

文章分析了高性能混凝土自收缩现象产生的原因和影响因素,探讨了高性能混凝土自收缩应力的分析方法,提出了改善混凝土自收缩现象的方法.     

高性能混凝土中的矿物细掺料

本文对几种常用矿物细掺料在高性能混凝土中的机理分析与作用对比 ,发现矿物细掺料在高性能混凝土中作用的共同特征 ,为高性能混凝土矿物细掺料的优选和开发新的更加经济的矿物细掺料提供理论依据     

Preparation of High Performance Non-dispersible Concrete

A new-type underwater non-dispersible concrete admixture NDA was prepared, its function mechanism was analyzed, and C40 high performance non-dispersible underwater concrete was manufactured by applying NDA.The results indicate that NDA has a suitable workabilhy, low strength loss, and excellent anti-dispersion; the fresh non-dispersible undenvater concrete with NDA has high anti-dispersion, excellent workabilhy such as selfcompacting and not bleeding; hardened non-dispersible underwater concrete with NDA has a high strength, high durability such as high anti-abrasion, impermeability and anticorrosion.     

高性能混凝土路面应用研究

利用地方材料,提出优化配合比设计原则和设计步骤,得到优化配合比,全面进行了C35-F5.0公路路面水小泥混凝土的性能试验研究,在实际工程进行试应用,取得良好效果。     

磨细钢渣高性能混凝土的实验研究

笔者在总结发展高性能混凝土的重要性及其实现形式的基础上，以磨细后的本溪钢厂钢渣为例，探讨了磨细钢渣等矿物掺和料在混凝土中的作用与作用机理，通过实验证明在混凝土中掺加一定比例的磨细钢渣可以改善混凝土的流动性和后期强度，并得出其在混凝土中的最佳掺量范围，最后以本溪钢厂磨细钢渣为掺和料试配出具有较高强度的高性能混凝土．     

粉煤灰高性能混凝土的研制

通过实验,研究粉煤灰及减水剂对高性能混凝土工作及强度的影响。实验结果表明：掺水泥用量33%的优质粉煤灰时,可配制出坍落度＞200mm,扩展度＞600mm,28天强度达85．6Mpa的高性能混凝土。     

海水侵蚀环境下混凝土强度的研究

采用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥 ,分别配制了水灰比在 0 .4 5～ 0 .6 0范围内的混凝土试件 ,采用加速腐蚀试验 ,研究了在海水腐蚀后 ,其强度随时间变化的规律及原因 ,并为试件损伤状态定量化解析提供了试验数据。研究结果表明 ,在相同的试验条件下 ,矿渣硅酸盐水泥混凝土抗海水侵蚀性优于普通硅酸盐水泥混凝土 ;混凝土试件的抗蚀系数为 0 .8时与美国ASTM标准规定的强度损失 2 5 %的界限值相吻合