氯盐对混凝土硫酸盐损伤的影响研究

研究了水胶比（W／B）为0．35和0．45的普通混凝土和粉煤灰掺量为20％和3096的粉煤灰混凝土在2种溶液（5% Na2SO4溶液．3．5％NaCl＋5％ Na2SO4复合溶液）和2种腐蚀制度（长期浸泡和浸烘循环）下各混凝土的损伤失效规律、特点及氯盐对混凝土硫酸盐损伤的正负效应。试验结果表明：混凝土浸泡在腐蚀溶液中500d，其抗压强度有增加段和稳定段；相对动弹性模量（RDME）变化有明显的线性增加段、稳定段，再增加段和再稳定段；在浸烘循环下，混凝土的抗压强度先下降，再上升然后迅速下降；其RDME变化包括下降、线性增加、缓慢下降和加速下降段。复合溶液中氯盐的存在拉长了各个腐蚀阶段的时间，延缓了混凝土的硫酸盐损伤程度。试验结果还表明：适宜的粉煤灰掺量和低水胶比能提高混凝土的抗硫酸盐腐蚀能力。     

应用纳米压痕技术测试水泥粒子的弹性模量

应用纳米压痕技术实测了水泥粒子的弹性模量，并对试样制备技术进行了研究，分析了合理的样本数量。研究表明：应用酚醛树脂镶嵌水泥粒子后再进行磨光、抛光和超声波清洗等工艺可制得表面光洁度符合纳米硬度仪要求的试样；假定水泥粒子的弹性模量服从正态分布，其样本均值为17．4GPa，具有95％保证概率的置信区间为[14．7GPa，20．1GPa]，选取20个测试点即可得到较为可靠的数据。     

混凝土疲劳裂缝的研究

采用光学显微镜对经历不同周次疲劳荷载作用而破坏的混凝土试件内部疲劳裂缝进行了观察，并对粘结裂缝和基体裂缝的长度进行了统计。观察和分析结果显示界面区预先存在尺寸细小的微裂缝，由初始微裂缝引发的粘结裂缝既存在于粗集料与砂浆的界面区，也存在于水泥石与细集料之间的界面区；基体裂缝可以由邻近的细集料与水泥石之间粘结裂缝贯穿而形成，也可以存在于水泥石中；疲劳裂缝的数量随试件破坏前所承受的荷载循环次数（即疲劳寿命）的增加而增多；粘结裂缝占疲劳裂缝的多数，且其相对数量有随疲劳寿命的增长而增加的趋势。     

砂浆内钢筋锈胀应力监测与数值模拟研究

钢筋锈蚀是导致海洋混凝土结构失效破坏的最主要原因,探明钢筋锈胀应力发展及其诱导混凝土开裂的过程对于钢筋混凝土服役寿命预测有重要意义。采用内掺盐与恒电位加速砂浆内钢筋锈蚀,通过砂浆外不锈钢圆环环贴应变片实现钢筋锈蚀过程的应变监测,并计算锈胀应力,利用COMSOL软件分析混凝土中钢筋锈胀应力发展及混凝土锈胀开裂历程。结果表明：利用有限元与钢筋锈胀时变径向位移加载,实现钢筋混凝土锈胀开裂过程的模拟,模拟结果与试验结果基本一致;不考虑砂浆、钢筋的非均匀性及锈蚀产物对开裂砂浆的充填效应,模拟结果不能真实反映锈胀应力的波动性及锈胀应力释放与缓慢增加的过程;提高砂浆强度、减小钢筋直径可以有效延缓钢筋锈胀导致混凝土开裂的时间。     

混凝土在硫酸盐、氯盐溶液中的损伤过程

研究了水胶比(质量比)为0.35,0.45的普通混凝土在3种溶液[3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液,5.0% Na2SO4溶液,3.5%NaCl-5.0% Na2SO4复合溶液]和2种腐蚀制度(长期浸泡和浸泡烘干循环)下混凝土的损伤失效规律、特点及损伤叠加的效应.结果表明:在腐蚀初期,腐蚀溶液中硫酸盐的存在提高了混凝土抗氯离子扩散能力;腐蚀后期则降低之.复合溶液中氯盐的存在拉长了各腐蚀阶段时间,延缓了混凝土的硫酸盐损伤进程.混凝土经浸泡烘干循环,其相对动弹性模量(Erd)变化为下降、线性增加、缓慢下降和加速下降4个阶段.此外,用现代测试技术研究了上述规律产生的微观机理.     

荷载作用下混凝土的碳化深度

通过养护28d和90d混凝土的快速碳化实验,研究了未加栽混凝土的碳化经时模型;在不同荷栽率(25％和50％)下和不同养护龄期时研究了混凝土的抗碳化能力．结果显示：未加栽混凝土的碳化经时模型符合指数关系;施加荷载后混凝土的抗碳化能力显著劣化,而延长养护龄期可提高混凝土的抗碳化能力．     

处于不同环境中的受荷钢筋混凝土损伤行为

实际工程中,钢筋混凝土构件通常会同时承受荷载和腐蚀介质的双重作用,这种作用会对构件中的钢筋存在一定的腐蚀效应。对钢筋混凝土加速腐蚀开裂行为和通电电流作用下钢筋锈蚀速率的变化规律进行了研究,建立了相应的函数关系,并在此基础上建立了考虑弯曲荷载作用的钢筋混凝土极限状态下的荷载开裂模型。此外,对荷载及腐蚀溶液对钢筋混凝土腐蚀开裂行为的影响进行了研究。混凝土中钢筋在淡水、海水和腐蚀溶液环境下腐蚀现象的研究结果表明,在恒电位条件下,腐蚀环境中荷载作用下的钢筋混凝土的通电量随时间的增长先减小后增大,且受压荷载可提高钢筋混凝土的侧向抗拉强度,与此同时,海水和腐蚀溶液会使钢筋混凝土的侧向抗拉强度降低。     

低掺量S-P混杂纤维对高性能混凝土增强增韧的作用研究

研究并讨论了钢纤维和聚丙烯纤维混杂对高性能混凝土力学性能的影响。研究结果表明，在较低掺量下(总体积分数为0．9％)，混杂纤维混凝土的抗压强度、抗拉强度、断裂性能和抗弯韧性得到了较显著的提高，使混凝土的破坏具有预征兆性，并在混凝土材料；初裂后呈现优越的应变硬化行为，体现了两者的混杂效应。     

生态型超高性能混凝土的弯曲行为研究

通过大掺量超细工业废渣制备了2个不同配比的超高性能混凝土，分别研究了其棱柱体三点弯曲行为和薄板四点弯曲行为，绘制了弯曲荷载-挠度曲线，讨论了钢纤维、有机纤维和纤维混杂对其弯曲行为的影响。结果表明通过纤维的增强和增韧作用，超高性能混凝土的抗弯强度和弯曲韧性指数分别提高到2倍和10倍以上。破坏形态从脆性断裂转变为延性破坏。