混凝土耐久性研究及在天津地铁地下车站设计中的应用

探讨了混凝土的腐蚀类型和腐蚀机理,包括了混凝土基材水泥的腐蚀类型和机理,钢筋的锈蚀机理和混凝土结构的腐蚀机理,总结了混凝土耐腐蚀性能的主要影响因素以及它与抗渗性能和抗冻性能之间的关系;讨论了原材料的选择,包括水泥品种、集料性质、拌合及养护用水的水质情况、外加剂的种类和掺合料对混凝土耐腐蚀性能的影响。从研究与分析普通混凝土的结构形成入手,指出了普通混凝土高性能化的可行性与必要性,总结了普通强度等级的混凝土高性能化的技术途径,并实例给出其在天津地铁某车站设计中的应用。     

普通混凝土绿色高性能化研究

简要介绍了绿色材料的概念和发展状况.针对兰州市普通混凝土发展现状,分析了普通混凝土配合比的不足,提出了兰州市普通混凝土绿色高性能化的途径,总结了粉煤灰在混凝土中的作用.通过粉煤灰掺量对混凝土性能的影响和混凝土的约束收缩实验研究,优化了粉煤灰混凝土的配合比,并应用于生产.研究结果表明:粉煤灰混凝土具有优越的性能,正是由于粉煤灰混凝土的优越性才能使其成为绿色高性能混凝土;使用兰州本地的原材料可以达到普通混凝土的绿色高性能化.     

关于普通混凝土与高性能混凝土的评述

从特征指标、组成材料、水胶比、微观结构及宏观性能等方面对普通混凝土与高性能混凝土进行分析比较,并从可持续发展的角度阐述低水泥用量才是高性能混凝土发展的主要方向     

镁水泥钢筋混凝土盐卤侵蚀下的耐久性试验

针对研发青海省格尔木市的察尔汗盐湖地区耐腐蚀混凝土研发的迫切要求,结合察尔汗盐湖地区的实际情况,设计盐卤侵蚀单因素试验条件,通过相对质量、相对动弹性模量、裂缝与变形及钢筋的锈蚀情况来研究镁水泥钢筋混凝土在盐卤侵蚀单因素下的耐久性问题.通过研究发现:经长期盐卤侵蚀试验后,镁水泥混凝土性能未出现明显劣化;镁水泥混凝土的抗腐蚀性能优越,钢筋均存在一定程度的腐蚀.     

高性能水泥复合砂浆与混凝土粘结性能钻芯拉拔试验研究

研究了高性能水泥复合砂浆与混凝土之间的粘结性能.通过钻芯拉拔试验,研究既有构件混凝土强度等级、界面剂、高性能复合砂浆强度等级3种因素对高性能水泥复合砂浆与混凝土之间粘结性能的影响.钻拉试验破坏发生在原有修补界面,粘结界面的钻拉强度随着既有混凝土构件的强度等级和砂浆强度等级的提高而提高,随着不同界面剂的使用而不同.分析表明:既有混凝土构件的强度等级对界面粘结性能影响极不显著,高性能复合砂浆强度等级影响高度显著,界面剂因素影响更加显著.     

超高性能混凝土中热处理钢纤维在氯离子环境下的腐蚀试验

钢纤维是超高性能混凝土（UHPC）中主要的增强材料之一,为进一步提高钢纤维的耐腐蚀性能,推进UHPC在腐蚀环境中的使用,文中从钢纤维的耐腐蚀性能增强出发,对钢纤维在150℃、300℃、450℃、600℃四种不同温度下进行热处理,并用作原材料制作超高性能混凝土。将UHPC、钢纤维（含对照组）置于3.5%氯离子溶液中浸泡100天,期间采用电化学方法、微观表征对钢纤维的腐蚀行为进行测试分析。结果:钢纤维经过600℃热处理下的氧化皮最耐腐蚀,表面形貌最致密,但耐腐蚀性能下降程度在所有热处理温度中最大。浸泡前和浸泡后,在150℃处理后的钢纤维耐腐蚀性能最低,随着热处理温度提高,改性钢纤维耐腐蚀性能逐渐增强。钢纤维表面氧化层致密性随着温度升高而逐渐增大;随着处理温度升高钢纤维锈层形貌变化在浸泡环境下形态逐渐增大,钢纤维置于氯离子溶液中生成物质不同且种类增多,通过形貌分析得出主要表现有FeOOH（α、γ、β）的形貌特征,但UHPC中钢纤维未具有FeOOH的三种形貌特征。腐蚀初期氧化皮越致密,对铁基体的保护作用越大;但长期腐蚀下防护作用越来越弱,且氧化皮越致密反而越会促进腐蚀,防护作用降低的幅度越大。     

锂钢渣混凝土的力学与早期抗裂性能研究

本文采用刀口法研究了水胶比、单掺锂渣、复掺锂渣和钢渣,对锂渣、锂渣复合钢渣高性能混凝土抗裂性能和力学性能的影响。试验结果表明:水胶比对高性能混凝土早期抗裂性能和力学性能影响较大,锂渣和钢渣复掺与单掺锂渣的影响逐渐降低。在相同条件下,复掺锂渣和钢渣高性能混凝土的早期抗裂性能和力学性能,优于单掺锂渣高性能混凝土和普通水泥混凝土。     

高性能混凝土应力腐蚀影响因素显著性分析

混凝土的应力腐蚀破坏是影响其耐久性能的主要原因。利用自行设计的应力腐蚀加载试验装置，通过正交设计方法，研究了高性能混凝土在3分点加荷及腐蚀溶液耦合作用下抗折强度衰减规律，提出了应力腐蚀因子和介质腐蚀因子两项评价指标，根据方差结果分析了不同影响因素对高性能混凝土应力腐蚀试验结果的敏感性。结果表明，水胶比、粉煤灰掺量、腐蚀溶液对高性能混凝土应力腐蚀因子和介质腐蚀因子都具有显著的影响，但水胶比对其影响特别显著，而应力水平仅对应力腐蚀因子的影响具有显著性。因此，对配合比设计参数中的水胶比、外掺材料进行优化设计可有效地提高公路建设用混凝土的耐久性。     

UHPC与普通混凝土界面黏结性能研究综述

对比分析了超高性能混凝土(UHPC)与普通混凝土(NC)黏结界面的力学性能和耐久性能,评述了UHPC-NC界面黏结影响因素、力学性能、耐久性能3方面的研究成果.对UHPC-NC界面力学性能产生影响的纤维增强机理、约束收缩机理及冻融损伤机理进行了研究,分类讨论了黏结面力学试验和耐久性试验方法及试验结果.阐述了UHPC-NC界面破坏模式和力学性能研究成果,并对UHPC加固性能劣化NC桥梁进行展望.结果表明:UHPC纤维和界面处理情况对界面黏结性能影响显著;UHPC-NC黏结界面的力学性能和耐久性能明显优于NC-NC界面,耐久性能表现最优越.     

磷渣超细粉对高性能混凝土强度与耐久性的影响

研究了用磷渣超细粉代替部分普通硅酸盐水泥后高性能混凝土的各项性能,包括其力学性能、抗冻性能、抗盐蚀性能、抗渗性能、耐磨性能、抗碳化性能和砂浆收缩,并采用ＴＧ、ＸＲＤ和ＳＥＭ等分析了高性能混凝土的水化产物和微观结构,研究结果表明：加入磷渣超细粉后的高性能混凝土的力学性能有一定提高,耐久性能也有一定的改善,Ｃａ（ＯＨ）２含量减少,Ｃ－Ｓ－Ｈ凝胶增加,结构变得致密。     

寒区有机纤维混凝土路面材料的性能研究

水泥混凝土路面与沥青混凝土路面相比虽有强度高、耐磨性好、使用年限长等优点,但其厚度较厚,抗冲击与韧性差,抗裂性较差。通过在混凝土中加入纤维,形成复合化混凝土能有效的提高水泥混凝土的性能。因此,复合化是水泥基路面材料高性能化的主要途径,也是我国当今水泥混凝土材料的主要发展方向之一。本文对有机纤维混凝土的施工工艺进行了探讨,为纤维混凝土性能研究和施工工艺的改进提供了参考依据。     

浅谈混凝土的腐蚀与防止

混凝土作为各种建筑物的主要建筑材料，要求在使用条件下性能稳定，并经久耐用。阐述了混凝土遭受腐蚀破坏的类型和机理，分析了引起腐蚀的原因，提出了防止腐蚀的措施。     

夏特水电站水工混凝土抗硫酸盐侵蚀耐久性试验研究

硫酸盐侵蚀是影响地下工程混凝土耐久性的一个重要因素.是对混凝土危害性最大的一种环境腐蚀效应.结合新疆克州夏特水电站地下水硫酸根离子超标,具有强腐蚀性的特点,以当地水泥厂生产的水泥和本地骨料为基础,通过采用普通水泥掺入一定比例的粉煤灰、比选外加剂、严格控制水灰比等工艺措施,按工程设计要求配制混凝土试件,应用混凝土抗硫酸盐侵蚀的试验方法,设计单位开展了普通硅酸盐水泥代替抗硫酸盐水泥的混凝土抗硫酸盐侵蚀耐久性试验研究.研究结果表明:通过调整胶凝材料和混凝土配合比等措施,普通水泥配制的混凝土能满足设计抗硫酸盐性能的要求,根据施工预算分析,有望较大幅度节约工程建设投资.     

盐沼泽环境下公路桥梁桩基材料耐腐蚀试验

为解决盐沼泽环境下桥梁桩基础混凝土材料的耐久性,通过分别埋置在现场地表、水中、地下0.25m深和地下1.25m深的13个不同配合比的混凝土试件,历时360d的自然条件盐碱腐蚀环境下公路桥梁桩基混凝土材料腐蚀试验,系统地研究了掺和料(粉煤灰、矿粉、硅灰、膨胀剂、水泥基自愈合防水材料)种类及阻锈剂、抗硫酸盐水泥、钢护筒等对公路桥梁桩基混凝土抗侵蚀性能的影响,分别测试了混凝土立方体抗压强度和质量;采用扫描电镜、能谱仪和X衍射仪对混凝土进行微观分析,进而揭示其内部腐蚀机理;并提出混凝土抗侵蚀系数随龄期变化的回归公式。研究结果表明:埋置条件对混凝土抗侵蚀性能有一定影响,4种埋置条件中,放置在地表上的混凝土受侵蚀最严重,埋置在土中1.25m深处的混凝土腐蚀最轻,但不同混凝土试件略有差别;矿物掺和料的合理搭配能有效提高混凝土的抗侵蚀性能,其中矿渣应与膨胀剂掺和(CMP3),粉煤灰应与硅灰掺和(CMP7),水泥基自愈合防水材料应与硅灰掺和(CMP9);几种情况下360d内混凝土抗侵蚀系数均在0.85以上,具有较好的抗侵蚀性能;钢筋阻锈剂对混凝土的抗侵蚀性能有负面影响;所得回归公式可为混凝土耐久性的预测提供参考;腐蚀产物中发现了钙矾石、方解石、Friedel盐和硅灰石膏,这些腐蚀产物共同作用加速了混凝土的腐蚀;粉煤灰中活性成分Al_2O_3较高时,会加速钙矾石的生成,对混凝土不利。     

大掺量粉煤灰再生混凝土的试验研究

采用废弃混凝土再生骨料、普通硅酸盐水泥和粉煤灰等原材料,通过正交试验找出影响再生混凝土强度和坍落度的主要因素及大掺量粉煤灰再生混凝土的最优配比。试验结果表明,再生骨料替代率是影响再生混凝土强度和坍落度的显著因素,在普通成型工艺和养护条件下可以配制出抗压强度59M Pa,塌落度215 mm,粉煤灰掺量30%的高性能再生混凝土。     

高性能纤维增强混凝土与筋材复合体系拉伸性能研究

超高性能混凝土（UHPC）具有优异的抗压强度，而超高延性水泥基复合材料（ECC）具有优良的拉伸应变强化能力，二者均属于高性能纤维增强基材。纤维增强复合材料筋（FRP bar）具有抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性能好的优点。高性能基体与高强度筋材的结合使用，有望解决传统钢筋混凝土结构的耐久性问题，同时保证结构体系的承载能力。选取力学性能不同的3种基体（普通混凝土、ECC和UHPC）与2种筋材（钢筋、BFRP筋），在其材料性能试验基础上，对其组成的6种配筋复合体系进行了轴拉试验。试验结果表明，复合材料的拉伸性能受多种因素的影响。高性能基材可以有效地提升构件强度，但复合体系的变形能力由基材与筋材中应变能力较弱的一方决定；高性能基材所提供的抗拉贡献和应变软化会导致复合体系提前进入破坏状态，反而降低了体系的延性（拉伸变形能力）。初步证明，基于高性能材料的结构构件设计必须综合考虑材料各自的力学性能和材料间相互作用造成的综合影响。     

关于混凝土结构的耐久性问题探讨

影响混凝土结构耐久性的因素很多,如混凝土裂缝、破碎、溶蚀,钢筋锈蚀、脆化、疲劳等,产生原因是混凝土的碳化、化学侵蚀、冻融破坏、温湿度影响、碱：骨料反应、机械作用和钢筋的碳化脱钝、氯离子腐蚀、荷载长期反复作用、严寒地区低温影响等。提高耐久性主要是混凝土的抗裂耐腐蚀及钢筋的不锈蚀。     

网状聚丙烯纤维对高性能混凝土耐久性能影响

研究了不同掺量聚丙烯纤维高性能混凝土的抗冻融、耐磨、抗渗、抗化学侵蚀能力 ,综合论述了网状聚丙烯纤维对高性能混凝土耐久性的影响 ,探讨和分析了高性能水泥基复合材料耐久性提高的机理。     

玻璃纤维增强水泥复合材料的机理分析

对玻璃纤维增强水泥复合材料的机理进行了分析，应用复合材料的混合律法则说明纤维掺入后的性能，根据水泥水化后对玻璃纤维的腐蚀影响分析了脆化机理以及采取的几种对策。     

混凝土封闭底漆用苯丙乳液的研制

制备高性能的混凝土封闭底漆丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯为主要原料,合成了一种耐碱性强、抗渗透性强的苯丙乳液,探讨了主要成分和工艺条件对乳液性能的影响,检测了苯丙乳液和封闭底漆的有关性能,结果表明用本工艺制备的苯丙乳液制备混凝土封闭底漆(加入硅溶胶、云母粉和二氧化钛等颜料及助剂),具有较强的渗透能力,耐水泥腐蚀性强(耐碱性强),与水泥基层附着牢固,具有一定韧性和抗冲击能力,能有效防止水气、腐蚀介质向水泥基层和钢筋渗透,与面漆(特别是聚脲涂料)配套性好,因而是理想的制备混凝土封闭底漆的乳液.