硫酸盐对混凝土腐蚀研究

对普通混凝土和高强混凝土在5.0%Na2SO4(质量分数,下同)、10%MgSO4溶液以及青海盐湖卤水溶液中的损伤失效规律、特点进行研究。结果表明:混凝土在Na2SO4溶液中浸烘循环腐蚀破坏,SO42-导致混凝土产生膨胀性破坏;其损伤劣化包括3个阶段:初始劣化段、性能改善段和性能劣化段。混凝土在MgSO4溶液、青海盐湖卤水中浸烘循环腐蚀损伤,腐蚀溶液中的SO42-和Mg2+共同作用导致混凝土产生剥落型破坏;其相对动弹性模量和重量随腐蚀时间先下降,后稳定,最后加速下降。此外,用SEM、能谱和XRD分析了混凝土在硫酸盐腐蚀作用下的腐蚀产物。     

海底隧道钢筋混凝土基于氯盐腐蚀的耐久性参数设计研究

胶州湾海底隧道是中国自行建造的第二条海底隧道,其服役寿命为100a。在详细分析海底隧道结构混凝土的服役环境基础上,参考国内外现有的寿命预测模型,依据混凝土耐久性试验结果和重大工程类比,综合考虑混凝土碳化、混凝土初始氯离子浓度影响等因素,建立了海底隧道混凝土在双重破坏因素作用下的寿命预测模型。通过上述模型进行计算,计算结果表明:(1)海底隧道要达到100a服役寿命,其衬砌混凝土靠近空气一侧保护层厚度应大于70mm,靠近土体一侧应大于60mm;(2)混凝土初始氯离子浓度应小于0.15%;(3)氯离子扩散系数应小于4×10-12m2/s,水胶比w/b应小于0.34,混凝土强度等级应高于C50。此外,依据混凝土耐久性能与其配合比、原材料之间的定量关系,提出海底隧道100a服役寿命的混凝土配合比设计和原材料优选原则。     

高性能轻集料混凝土的现状及发展趋势

0 概述 随着建筑结构向大跨度、高层发展,轻质、高强、高耐久性和可持续发展将是混凝土材料的发展方向。因此,具有良好工作性、高强轻质、体积稳定性和耐久性好的高性能轻集料混凝土具有十分广阔的     

劈裂裂缝混凝土在海洋潮汐区的氯离子传输

研究了不同尺度劈裂裂缝混凝土在海洋潮汐区环境作用下的氯离子浓度分布、氯离子传输以及钢筋锈蚀规律。试验结果表明：劈裂裂缝在制备过程中存在裂缝回复,裂缝宽度应以卸载后位移传感器获得的裂纹宽度值为准。裂缝混凝土氯离子浓度随深度增加而下降,然后在10 mm深度以下形成稳定段。裂缝区域稳定段氯离子浓度随裂缝宽度增加而呈指数函数增加,裂缝周边区域稳定段氯离子浓度则随裂缝宽度增加而线性增加;但与裂缝区域氯离子增加幅度相比,其增加幅度不明显。裂缝宽度大于005 mm,30 d海洋暴露后混凝土裂缝面氯离子渗透深度近50     

高吸水树脂对混凝土水化及强度的影响

高吸水树脂(Super-absorbent polymer,SAP)作为混凝土内养护材料可有效抑制混凝土自收缩,提高混凝土抗裂性,但其对混凝土是否具有负面影响有待研究。利用XRD和DTA-TG研究了不同SAP掺量净浆在不同养护龄期的水化产物量,并测试其抗压强度,定量分析高吸水树脂对混凝土水化和强度的影响。实验结果表明:掺加SAP会延缓混凝土早期(0~7d)的水化反应,降低混凝土的抗压强度,但对混凝土中后期(7~28d)水化的进行及强度发展的影响不大。当高吸水树脂的掺量为1kg/m~3(占胶凝材料的质量分数为0.2%)和1.5kg/m~3(占胶凝材料的质量分数为0.3%)时,混凝土28d抗压强度可达基准组的100%和96%,56d抗压强度可达基准组的107%和96%。针对C50混凝土,推荐掺量为1kg/m~3。     

海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀机理及监测技术概述

2014年我国由于腐蚀产生的损失约为21 278亿元,占国家GDP的3.34%。海洋环境中氯离子渗透至混凝土内部导致钢筋锈蚀是海洋环境下混凝土结构损伤的重要原因。海洋不同腐蚀区域的离子浓度、氧气浓度及海水干湿循环作用时间各不相同,这使得海洋不同腐蚀区域中暴露混凝土的氯离子传输速度和分布规律、钢筋锈蚀产物及锈蚀模式、钢筋锈蚀速率存在显著差异。其中海洋浪溅区和高潮位区域因氧气充足、海水干湿循环作用剧烈及浪溅作用导致钢筋混凝土更易破坏。钢筋锈蚀产物体积是原始体积的2~6倍,持续增加的锈蚀产物将导致混凝土开裂、保护层剥落并进一步加速钢筋锈蚀;考虑钢筋非均匀锈蚀、锈蚀产物填充效应、钢筋及混凝土性能的钢筋混凝土锈胀开裂模型将更加精确。根据海洋不同腐蚀区带特点、钢筋混凝土性能及受荷情况,建立不同腐蚀区域中混凝土的氯离子传输模型,钢筋锈蚀速率模型和混凝土锈胀开裂模型有助于准确预测海洋环境下钢筋混凝土的服役寿命。 通过对混凝土中钢筋锈蚀的检测与监测有助于实时了解混凝土的服役状态。采用线性极化、电化学噪声和电化学阻抗谱等电化学方法可以较好地检测钢筋锈蚀状态、获得混凝土中钢筋的锈蚀速率。基于电化学原理开发的阳极梯和环形电极、基于钢筋锈胀应力测试的光纤监测技术以及基于数字图像技术获得混凝土中钢筋锈蚀应力应变场,有助于实现对混凝土中钢筋锈蚀的监测,并且部分已应用于海洋工程。相比于普通钢筋,锈蚀钢筋的导电率和导磁率均显著降低,采用电磁感应原理开发钢筋锈蚀装置实现了暴露在海水中的普通钢筋和耐蚀钢筋磁通量变化值与钢筋质量损失线性关系的建立。这也为更精确监测混凝土中钢筋锈蚀全过程、实现混凝土中钢筋锈蚀源定位及损伤程度识别提供可能。因此,综合利用氯离子、pH微电极等实现混凝土内部微环境监测,开发先进的钢筋锈蚀监测传感器实现混凝土中钢筋锈蚀源和锈蚀速率监测,通过图像监测技术实现钢筋锈蚀诱导混凝土开裂过程监测。综合上述措施将实现对钢筋混凝土结构腐蚀的全过程监测,并为海洋钢筋混凝土服役寿命预测模型的验证与修正提供依据,同时为海洋环境混凝土的耐久性评估系统提供预警机制。     

钢筋在混凝土模拟孔溶液中的腐蚀研究

钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的主要因素.研究了模拟孔溶液pH值、Cl-浓度、SO42-浓度以及空气等对钢筋锈蚀的影响.试验结果表明：随溶液pH值降低,钢筋锈蚀程度增加.随孔溶液中Cl-浓度增加,锈蚀钢筋增重率线性增加.依据钢筋增重率判断,Cl-导致钢筋锈蚀临界值为0.065%.氯盐溶液中SO42-存在使钢筋锈蚀速度变为原来的2~3倍.将腐蚀溶液中钢筋与空气隔绝将延缓钢筋锈蚀.     

Mu15粉煤灰蒸压砖的配合比研究

建筑垃圾危害社会环境,须合理利用.研究了以建筑垃圾为骨料,利用粉煤灰等工业废渣制Mu15蒸压砖的最佳配合比.通过试验,确定3种体系蒸压砖的最佳配合比:建筑垃圾-粉煤灰-石灰体系, 建筑垃圾65%,粉煤灰25%,生石灰8%;建筑垃圾-粉煤灰-电石渣体系,建筑垃圾 63%,粉煤灰25%, 电石渣10%;建筑垃圾-粉煤灰-石灰-水泥体系,建筑垃圾 65%,粉煤灰25%,生石灰5%,水泥3%.     

碱矿渣激发剂对钢筋钝化膜形成与破坏的影响

采用电化学阻抗谱研究了普通钢筋和耐蚀钢筋在氢氧化钠、硅酸钠、硫酸钠、碳酸钠四种碱激发剂溶液中的钝化和脱钝行为,并采用饱和氢氧化钙溶液模拟普通混凝土的孔隙溶液作为对照。结果表明:钢筋钝化膜的形成和破坏过程高度依赖于激发剂种类和pH;水玻璃溶液中钢筋钝化膜最为稳定并具有良好的抗氯离子侵蚀能力,硫酸钠溶液中钢筋出现自腐蚀现象;相对于普通钢筋,耐蚀钢筋可以更加快速地形成钝化膜,并且其抗氯离子侵蚀性能更好。     

用IR探索地聚合物水泥硬化产物的组成和结构

利用红外分析法（IR）对3类地聚合物结构链上的Si和Al的价键状态、周围化学环境进行了分析,同时也探讨了地聚合物与同组成的沸石晶体之间的关系.实验结果表明,地聚合物在合成过程中AlO4四面体键接在SiO4四面体链上,共同构成了地聚合物的三维网状结构;地聚合物与同组成的沸石晶体在合适的条件下可以相互转化,揭示出地聚合物可能为同组成沸石晶体的前驱产物.