应力状态下混凝土的碳化试验研究

进行了碳化环境下预应力混凝土试件的耐久性试验研究，阐述了在应力和碳化共同作用下的混凝土结构破损机理及规律．试件为无应力、弯曲受拉和直接受压的应力状态，采用加速碳化的试验方案．分别引进kws和χσ反映碳化深度与混凝土质量、强度和应力水平的关系，建立了应力状态下的混凝土碳化深度的多因素预测模型．结果表明：拉、压应力分别加快和减缓了混凝土的碳化速率，且应力越大；碳化速率的改变越大；χσ可以反映碳化速率的变化趋势．施加预应力能够控制混凝土裂缝的发展、消除或限制裂缝的宽度，因此，预应力混凝土结构的耐久性比普通混凝土结构的耐久性更好．     

受力状态下混凝土试件碳化试验研究

为了研究混凝土桥梁的碳化规律,采用加速碳化试验方法,进行了碳化环境下受力状态混凝土试件的耐久性试验,分析了碳化混凝土的退化机理和规律.结果表明:拉、压应力分别加快和减缓了混凝土碳化的速率,且应力变化越大,碳化速率的改变就越大;桥梁常用C50强度混凝土的碳化深度远小于低强度混凝土,但C50强度混凝土受拉时的相对碳化深度大于低强度混凝土.根据试验结果修正了现有混凝土碳化深度预测模型中的工作应力影响系数.当混凝土桥梁的裂缝宽度满足规范要求时,裂缝对混凝土碳化的影响很小;预应力混凝土桥梁的耐久性能优于钢筋混凝土桥梁.     

混凝土裂缝宽度和深度对裂缝表面碳化的影响

为研究混凝土裂缝宽度和深度对裂缝表面混凝土碳化的影响,制作了带裂缝的钢筋混凝土试件并进行了碳化试验研究。研究采用碳化时未开裂的试件、裂缝近似贯通的试件、裂缝未贯通的试件的横断面,其中裂缝近似贯通试件、裂缝未贯通试件的横断面即为裂缝开裂断面。对于裂缝近似贯通和未贯通的试件,通过对比裂缝的宽度、深度和裂缝表面混凝土的碳化情况,并与未开裂试件断面混凝土碳化情况进行对比分析。研究结果表明,裂缝宽度对于混凝土裂缝表面的碳化几乎没有影响,表面碳化主要与裂缝深度有关。本文对混凝土开裂部位的耐久性研究仅以裂缝表面宽度为依据进行的方法提出了不同看法,建议将混凝土裂缝宽度和深度列为同等重要的研究依据。     

预应力混凝土轨枕的裂缝及结构耐久性

本文综述了从七十年代至九十年代对预应力混凝土轨枕裂缝的调查情况,从物理、力学、化学的角度分析了裂缝的成因。根据国内外文献,并结合对预应力混凝土轨枕的调查和试验研究结果,分析了裂缝对轨枕结构和耐久性的影响,提出了混凝土轨枕裂缝的防止与控制措施     

冻融后预应力混凝土受弯构件最大裂缝宽度研究

试验研究了5根预应力钢筋混凝土受弯试件经历不同冻融次数后的力学性能. 通过对实验过程的分析及得到的荷载-挠度曲线,研究遭受冻融作用后预应力混凝土受弯构件使用阶段最大裂缝宽度随冻融次数的变化规律,参考规范法,将试验得到的最大裂缝宽度值与理论计算值进行对比,从而建立反映冻融影响的预应力混凝土受弯构件的最大裂缝宽度计算公式,在计算遭受冻融作用后的预应力混凝土受弯构件的最大裂缝宽度时,受力特征系数取1. 8更为合适. 这一结果为我国寒区的预应力混凝土结构的变形验算提供了参考.     

干湿循环下预应力CFRP加固高强混凝土的耐久性

通过四点弯曲试验,研究了干湿循环作用下预应力CFRP(碳纤维复合材料)加固高强混凝土的界面耐久性.试验中设置了3种预应力等级,预应力分别为CFRP抗拉强度标准值的0%、15%和30%.通过分析干湿循环次数和预应力等级对加固试件承载性能及剥离破坏形态的影响,研究了界面劣化规律.结果表明:干湿循环120次后试件承载力降低,预应力等级越高,承载力降低越显著;随着干湿循环次数的增加,试件由混凝土层剥离破坏逐渐转化为树脂胶层剥离破坏.     

碳纤维布加固预应力混凝土空心板试验研究

为研究碳纤维布加固预应力混凝土空心板在近似均布载荷作用下的受力性能和加固效果,通过8块按工程实际尺寸设计制作的预应力混凝土空心板试件,在近似均布载荷作用下的试验,研究不同的碳纤维布粘贴方式及粘贴数量,对碳纤维布加同预应力混凝土空心板受力性能和加固效果的影响:阐述了加固后试件承载力提高程度、裂缝开展情况,及载荷-应变、载荷-挠度的变化.试验结果表明:在近似均布载荷作用下,采用碳纤维布加固预应力混凝土空心板,可以有效提高承载力:40%～120%左右,加固效果明显.     

聚丙烯纤维对粉煤灰混凝土耐久性的影响

采用平板状试件和快速氯离子迁移试验研究了聚丙烯纤维对粉煤灰混凝土早期抗裂性及抗渗性的影响.试验结果表明,随着粉煤灰的掺量增加,混凝土裂缝的最大宽度和裂缝的最大长度均降低,混凝土表面裂缝的面积变小;聚丙烯纤维掺入粉煤灰混凝土后,可以分担部分应力,细化裂缝,减少开裂总面积,有效的改善混凝土的抗裂性.同时聚丙烯纤维降低了氯离子渗透系数,提高粉煤灰混凝土的抗渗性能,混凝土的耐久性增加.     

开裂预应力混凝土T梁的承载能力试验研究

通过对张拉前、后的预应力混凝土T梁裂缝进行观测,发现施加预应力对裂缝在中性轴以下的部分具有较好的加固效果.对开裂T梁与完好T梁的对比等效静载试验结果进行分析,结果表明:中性轴以上区域裂缝处的压应力越大,裂缝不可逆的闭合趋势越强;在2期恒载及运营期反复交通荷载作用下受压区的非受力裂缝可能自愈,表面处理后将不影响结构耐久性;非受力裂缝对于预应力混凝土T梁短期整体抗弯刚度无明显影响.最后指出对于开裂预应力混凝土T梁可以用等效静载试验方法或长期监测确定其承载力.     

预应力钢骨超高强混凝土梁裂缝宽度试验与计算

裂缝宽度直接影响到结构的耐久性和正常使用功能.为研究预应力钢骨超高强混凝土梁的抗裂性,对13根预应力钢骨超高强混凝土简支梁进行了抗弯性能试验,分析了这种新型组合梁的破坏形态、裂缝开展与分布规律和最大裂缝宽度的变化特性,给出了考虑配筋位置的综合配筋指数与正常使用极限状态下荷载等级的关系;结合我国现行相关规范提出了适用于预应力钢骨超高强混凝土梁的平均裂缝间距和最大裂缝宽度的计算公式,其计算结果与实测结果总体吻合较好.在考虑钢骨腹板的影响时,取梁受拉侧1/2梁高范围内的腹板等效为纵筋,导致综合配筋指数大于0.19时,计算结果略大于实测值,小于0.19时,计算结果略小于实测值.     

预应力混凝土空心板反拱的检测和分析

通过对７８２例先张法预应力混凝土板的检测和其中３块板的结构实验,深入地分析了这批预应力混凝土板的反拱较为分散的原因,分析表明,其中最主要的原因是预应力钢绞线有效预应力值不准确,分析还表明,对于预拉区出现裂缝的预应力混凝土板计算反拱时,应考虑裂缝人截面刚度的影响。     

混凝土耐久性的研究与应用

结合工程实例，研究了引气剂，膨胀剂，缓凝减水剂三对混凝土耐久性的影响，结果表明：采用三种外加剂配制的混凝土具有优良的抗冻融，抗渗和抗裂性能，满足混凝土建筑物耐久性要求，为海工混凝土的配合比设计以及耐久性能研究提供了新的途径和应用经验。     

城市隧道混凝土结构耐久性及其增强技术的实践与思考

结合近几年来开展的几条城市隧道高性能混凝土应用研究,根据试验研究成果及工程实践经验,分析了城市隧道的关键耐久性问题,浅埋隧道受环境温湿度变化的影响较大,结构因季节性热胀冷缩沿纵向位移可导致混凝土产生拉应力,从而降低抗环境介质渗透的能力;介绍了提高体积稳定性、抗火性能、自防水性能和施工质量的措施,在优化粗细集料颗粒堆积密度的前提下,降低胶凝材料和水用量、使用具有减缩作用的高效减水剂,可改善体积稳定性、抗裂性、防水性能和耐久性.采用聚丙烯纤维可提高隧道混凝土抗火灾爆裂的能力,但受火后混凝土的抗渗透性降低,须采取修复措施;阐述了承载耐久性与防水耐久性的关系,提出应加强隧道超长结构热胀冷缩体积稳定性、防水耐久性、考虑施工保护层厚度及渗透性分布的承载耐久性评估方法,以及在原材料受限条件下高性能隧道混凝土配制技术的研究.     

混凝土结构裂缝及保护层碳化极限状态可靠性

从基于耐久性混凝土裂缝及保护层碳化两个影响方面分析了钢筋锈蚀、结构耐久性降低的机理；讨论了影响耐久性的最大裂纹宽度及构造规定的最小保护层厚度的可靠度分析方法     

混凝土桥墩非结构裂纹成因及受力特性分析

桥梁墩身开裂普遍存在,其开裂程度对结构承载力及耐久性的影响对保证桥梁的使用寿命和运营的安全非常重要。控制大体积混凝土桥墩早-中期裂纹尤其重要。通过研究桥梁混凝土墩身早-中期非结构性裂缝的成因及其对受力的影响分析,提出了在目前施工技术水平下,桥墩非结构性裂纹主要是由温度变化,混凝土收缩及后期的养护不利引起的,设计对构造约束认识不足导致的设计缺陷也是混凝土开裂的原因之一。对存在典型竖向裂纹的高大桥墩受力特性进行了分析,揭示了裂纹的存在会导致混凝土局部拉应力集中,使得裂纹继续扩展。对桥墩中-早期出现的裂纹,应及时分析原因进行修补,以保证结构的正常及安全使用。     

大体积混凝土裂缝控制研究

大体积混凝土的固化过程会释放大量的水化热,产生较大的温度和收缩变化,从而导致大体积混凝土产生裂缝,影响结构的耐久性.以大体积混凝土温度应力理论为基础,结合工程实例,并应用Midas/Gen软件对大体积混凝土水化热及温度应力进行模拟,研究和总结了大体积混凝土应力峰值分部情况,对大体积混凝土裂缝控制研究有重要借鉴作用.     

横向预应力砖砌体抗裂性能的有限元分析

通过横向预应力砖砌体有限元模拟分析,研究了横向预应力对砖砌体结构抗裂性能的影响,探讨了预应力对砖砌体受力性能的影响;给出了最大主拉应力产生的位置及裂缝发展的区域.分析结果表明,对砖砌体施加横向预应力可以提高墙体的承载力,改善墙体的抗裂性能。     

养护对高性能混凝土塑性收缩的影响

在 4种不同养护条件下 ,对掺有养护剂 SAP、硅灰和粉煤灰的高性能混凝土进行对比试验 ,采用混凝土板试验研究高性能混凝土早期塑性收缩和裂缝。研究结果表明 ,养护条件对高性能混凝土的塑性收缩和裂缝有显著的影响 ,硅灰和粉煤灰等矿物材料能减少塑性收缩并能优化混凝土的性能 ,自养护混凝土能显著地抑制其塑性收缩和裂缝     

预应力混凝土梁桥施工裂缝的研究及处理

针对某公路大桥施工过程中两榀跨径４０ｍ的预应力混凝土Ｔ形主梁出现开裂的工程实例,分析了裂缝产生的原因;结合荷载试验的实测结果,说明了裂缝对主梁结构性能的影响。为今后判断具有同类裂缝缺陷的预应力混凝土梁能否正常使用,以及是否具备足够的承载力提供了必要的技术依据,最后提出了裂缝的处理方案。     

预应力装配楼板顺板裂缝机理模型研究

装配楼板顺板裂缝是预制装配式楼板结构特别是住宅工程中普遍存在的通病,通过分析研究楼板之间协同工作及变形,建立了楼板之间的混凝土铰接模型,探讨了顺板裂缝机理,提出解决顺板裂缝的建议方法。