混凝土硫酸盐腐蚀的力学性能和微观结构研究

以内掺复合掺合料、中砂、细石、普通硅酸盐水泥以及抗硫水泥制成的细石高性能混凝土作为研究对象,在硫酸盐溶液中进行一百次干湿循环后,以抗折强度和抗压强度的变化来说明硫酸盐侵蚀对混凝土耐久性的影响,并通过对混凝土SEM形貌分析,从微观结构角度说明掺加矿物掺和料能够与水泥水化物中的不利成分Ca( OH)2发生二次水化反应,生成...     

陶瓷骨料再生混凝土高温损伤研究

为研究陶瓷颗粒的取代率对再生混凝土在火灾以及火灾扑救条件下的外观形貌、抗压强度、质量损失的影响,设计不同配比,结合SEM分析不同掺量下的陶瓷再生混凝土宏观形貌、微观结构的变化规律.并基于微观性能,揭示陶瓷再生混凝土强度变化机理.研究结果表明:陶瓷颗粒较强的耐高温能力使各组陶瓷再生混凝土的耐火性均强于普通再生混凝土.随温度的升高,强度下降越来越明显,温度低于200℃时,各组陶瓷再生混凝土的抗压强度不降反升,保持良好的力学性能.陶瓷颗粒掺量为30％时,再生混凝土的抗高温损伤能力最佳.     

基于恒电流试验的高性能混凝土的耐腐蚀性研究

针对模拟盐渍土环境下高性能混凝土的耐腐蚀问题,利用恒电流加速腐蚀试验和X射线能谱等方法,测定了极化曲线、氯离子含量、裂缝宽度和锈蚀钢筋形貌.试验表明:在盐渍土环境中恒电流加速412 h的钢筋混凝土试件,其电化学测试结果、裂缝观测结果、X射线能谱分析结果均表明钢筋锈蚀程度从高到低依次为内掺粉煤灰、复掺粉煤灰和矿粉、内掺矿粉、未掺活性矿物掺合料;在盐渍土环境中恒电流加速412 h时钢筋混凝土氯离子含量由大到小依次为单掺粉煤灰、未掺矿物掺合料、复掺粉煤灰和矿粉、单掺矿粉,表明矿物掺合料钢筋混凝土抵抗氯离子渗入能力由大到小依次为单掺矿粉、复掺粉煤灰和矿粉、未掺矿物掺合料、单掺粉煤灰.     

电阻法在钢筋腐蚀中的适用性研究

钢筋的腐蚀是混凝土结构服役过程中遇到最为常见的病害问题,为解决传统失重法要求破损检测以至于应用受到限制的问题,提出应用电阻法测定混凝土中钢筋的腐蚀。基于加速腐蚀试验,通过电阻法和失重法测定混凝土中钢筋的腐蚀,对比钢筋电阻的变化和腐蚀速率,运用假设检验对其进行显著性分析。最终得出,电阻法测定钢筋的腐蚀不仅可以反映钢筋腐蚀的结果,又能分析其腐蚀的过程,能够很好的反应钢筋的腐蚀速率,在实际工程中具有很好的适用性。     

纳米SiO2改性聚合物水泥基复合材料早期微观结构及性能

利用纳米SiO₂(nano SiO₂)早期可促进聚合物水泥基复合材料水化速率、提升其力学性能、改善其界面过渡区(ITZ)性能及优化其孔隙结构等特点,借助XRD、SEM、EDS、显微硬度(MH)及压汞(MIP)等试验,揭示了nano SiO₂对聚合物水泥基复合材料早期性能影响的微观机制。结果表明:当nano SiO₂掺量为2wt%时,聚合物水泥基复合材料的力学性能最优,3 d和7 d龄期抗压强度分别为57.5 MPa和67.3 MPa,较仅仅掺加聚合物的水泥基复合材料分别提高了12.7%和13.9%;nano SiO₂的掺入改变了聚合物水泥基复合材料水化产物数量及微观形貌。对于ITZ性能,nano SiO₂掺入后,聚合物水泥硬化浆体-骨料的ITZ厚度减小,形貌变得更加致密;ITZ的钙硅比因nano SiO₂的加入变小而其显微硬度变大;此外,nano SiO₂加入后可以进一步填充聚合物水泥基复合材料更加细小的孔隙,使其凝胶孔比例变高,最可几孔径变小,大大优化了聚合物水泥基复合材料的孔隙结构。      

废旧瓷砖骨料再生混凝土抗冻融循环性能及可靠性分析

为了研究废旧瓷砖颗粒的不同取代率对再生混凝土抗冻融循环能力的影响,设计了废旧瓷砖颗粒取代率为0,20%,40%,60%,80%,100%的6组配合比,采用快冻法对6组再生混凝土进行了冻融循环试验,分别检测混凝土质量损失率和相对动弹模量。以质量损失率、相对动弹性模量为衡量指标,评判出最优配比,采用Wiener分布概率方法建立可靠度函数以此来反映最优配比试件的剩余寿命。结果表明,在冻融循环过程中,各试件的动弹性模量呈现下降的趋势;质量损失率呈现先增加后减少的趋势。当废旧瓷砖颗粒的替代率为20%时,废旧瓷砖再生混凝土抗冻融循环能力最强,试件最快在经受398次冻融循环后才会失效;随着替代率的增加,再生混凝土的抗冻融循环能力大幅度下降。     

三参数Weibull分布的多因素作用下混凝土加速寿命试验

针对中国西部盐渍土地区混凝土耐久性较差的突出问题,设计了模拟自然环境的室内混凝土加速寿命试验,其中包括盐卤腐蚀、干湿循环、冻融循环和太阳辐射。采用动弹性模量作为评价混凝土耐久性失效阈值,得到混凝土加速寿命数据。基于三参数Weibull分布,运用概率分析软件对寿命数据进行分析预测,得到加速寿命分布概要图。结果表明,三参数Weibull分布能够很好地拟合加速寿命数据样本点;其阈值参数可直观反映混凝土开始退化失效的时间;其分布概要图可直观反映加速退化过程中的可靠性,从而为混凝土耐久性评估提供新的可靠性依据。     

基于不同涂层的镁水泥钢筋混凝土耐腐蚀性试验研究

针对因钢筋腐蚀而造成镁水泥钢筋混凝土使用寿命较短的问题,制备不同涂层钢筋的镁水泥混凝土试件,通过CS350工作站及其分析软件对不同龄期试件进行测试分析,根据腐蚀电位、腐蚀电流密度、腐蚀速率及涂层电阻等电化学参数,衡量同种涂层钢筋在不同环境下的抗腐蚀性能.结果表明:锌美特涂层在三种环境下均出现低腐蚀现象,且室内自然环境下腐蚀情况最轻、自然水浸泡环境下次之,氯盐浸泡环境下最差.美加力涂层与久美特涂层在三种环境下均未出现腐蚀现象,且室内自然环境下抗腐蚀性能最好、氯盐浸泡环境下次之、自然水浸泡环境下最差;三种环境下涂层钢筋防腐性能均为:久美特涂层钢筋最好、美加力涂层钢筋次之、锌美特涂层钢筋最差;涂层钢筋在不同环境下虽然抗腐蚀性能不同,但涂层技术均可以延长镁水泥钢筋混凝土构件的使用寿命.     

PVA纤维混凝土冻融循环损伤规律及模型研究

研究了PVA纤维的体积掺量(0.05％、0.10％、0.15％)和长度(8 mm、12 mm)对混凝土相对动弹性模量、质量损失率和力学性能的影响,分析了PVA纤维混凝土的冻融损伤规律,建立了以相对动弹性模量为对象的Weibull概率分布损伤模型.结果表明:随着冻融循环次数的增加,体积掺量为0.10％、长度为8 mm的P...     

氯氧镁水泥涂层钢筋混凝土长期耐久性及退化规律分析

针对氯氧镁涂层钢筋混凝土(coated reinforced magnesium oxychloride cement concrete, CRMOCC)长期耐久性尚无研究的问题,结合西部盐湖、盐渍土环境,对CRMOCC进行溶液浸泡试验研究其长期耐久性退化规律。采用电化学试验、超声波试验、质量检测试验和微观试验对不同浸泡的试件进行耐久性研究;以相对锈蚀评价参数(ω₁)、相对动弹性模量评价参数(ω₂)和相对质量评价参数(ω₃)评价CRMOCC长期耐久性。结果表明：经过2 160 d的溶液浸泡试验后,以ω₁为耐久性评价指标,裸钢已达到锈蚀状态,涂层钢筋仍处于未锈蚀状态,以ω₂、ω₃为耐久性评价指标,涂层钢筋和裸钢试件均处于出现损伤未达破坏状态,涂层钢筋试件耐久性退化低于裸钢试件,表明涂层对钢筋具有良好的保护效果;以ω₁、ω₂、ω₃作为退化参数,CRMOCC可靠度曲线分别在25 000、20 00...