硫酸盐与冻融复合作用下混凝土劣化规律

采用快冻法对混凝土分别在1%Na_2SO_4,5%Na_2SO_4,5%MgSO_4(质量分数)溶液以及水中的冻融情况进行试验,从混凝土相对动弹性模量、抗压强度、损伤层厚度及损伤层混凝土抗压强度等方面研究混凝土的损伤劣化规律,并结合扫描电镜方法,分析混凝土在硫酸盐和冻融循环作用下的复合损伤机理。研究结果表明:混凝土相对动弹性模量变化呈现快速下降、缓慢下降和快速下降3个阶段;抗压强度变化表现为缓慢下降和加速损失2个阶段。随着冻融次数增加,混凝土损伤层中超声波速降低,损伤层厚度增大,损伤层混凝土抗压强度明显降低,混凝土损伤劣化程度增大。混凝土在5%Mg SO4溶液中冻融破坏严重,抗冻性能最差;在5%Na_2SO_4溶液中,混凝土在冻融循环前期劣化程度比水冻的小,冻融300次后劣化程度比水冻的大;混凝土在1%Na_2SO_4溶液中的劣化情况比5%Na_2SO_4溶液和水中的大。     

氯盐环境下钢纤维混凝土冻融试验研究

为了研究复合因素下钢纤维混凝土耐久性能,采用快冻融法研究氯盐环境下两种类型不同掺量钢纤维混凝土的外观形貌、质量损失率、相对动弹性模量以及抗折强度.结果表明:端勾型钢纤维能降低冻融循环过程中混凝土质量损失率以及冻融后期相对动弹性模量与强度的损失率,且端勾型钢纤维掺量越大,混凝土质量损失率越小;而波浪型钢纤维对混凝土冻融性能没有影响.     

冻融环境下混凝土中氯离子传输特性研究

冻融损伤和氯盐侵蚀是寒区海洋环境中混凝土耐久性失效的主要原因.通过模拟寒区海洋环境,设计满足一定抗冻要求的引气混凝土,围绕冻融循环次数对混凝土氯离子扩散系数的影响和冻融后氯离子在混凝土中的传输特性进行了试验研究.结果表明:氯离子扩散系数随冻融循环次数的增长呈指数型上升;冻融后混凝土表层氯离子质量分数随侵蚀时间的增长也呈...     

弯曲荷载与盐溶液复合作用下混凝土冻融损伤

依据损伤力学的理论与方法建立了冻融损伤变量,采用超声波法进行混凝土冻融损伤的测试,选取弹簧加载系统对试件施加弯曲荷载,系统试验研究了混凝土在弯曲荷载、硫酸盐、氯盐复合因素作用下的冻融损伤规律和特点.结果表明:弯曲荷载不仅加剧混凝土冻融损伤,而且改变了混凝土的破坏形式,表现出突然的脆性破坏特征;3.5%氯盐溶液、5.0%硫酸盐溶液和3.5%氯盐 5.0%硫酸盐复合溶液均减缓混凝土冻融损伤.     

酸雨-冻融侵蚀下透水混凝土性能损伤

为探究酸雨和冻融共同作用对透水混凝土性能的影响,采用酸雨-冻融侵蚀试验,分析不同橡胶掺量(0%、3%、6%和9%)下透水混凝土的质量、动弹性模量、超声波波速、抗压强度和透水系数等指标的变化规律,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)和X射线衍射分析(X-ray diffraction, XRD)试验,从微观角度分析酸雨-冻融侵蚀机理。结果表明,透水混凝土的质量损失率、超声波波速损失率、透水系数和抗压强度损失率均呈不断上升趋势,相对动弹性模量呈不断降低趋势。掺入适量橡胶,会改善透水混凝土抗侵蚀性能。此外,利用灰色聚类分析得出透水混凝土的动弹性模量、超声波波速、抗压强度和透水系数等指标可以归为一类进行研究;结合SEM和XRD分析图谱分析得出酸雨-冻融循环试验的主要侵蚀产物为钙矾石晶体。     

冻融作用对环氧沥青混凝土复合梁抗裂性能的影响

在中国北方季节性冰冻地区,反复的冻融作用对环氧沥青混凝土的抗裂性能影响较大。本文分别对7组环氧沥青混凝土试件进行0到30次冻融作用,研究了冻融作用对弯曲劲度模量及复合梁平面应变断裂韧度（KIC）的影响,分析了不同冻融重复作用下带裂缝的复合梁发生裂缝扩展时的横向应力应变响应和层间粘结状况。研究结果表明:弯曲劲度模量随冻融循环作用的升高而降低;复合梁平面应变断裂韧度（KIC）、裂缝尖端最大横向拉应力/应变随着冻融重复作用的增加先降低后增高;不同冻融重复作用下带裂缝复合梁断裂不会发生在环氧沥青粘结层。     

盐雾环境与交变荷载下混凝土梁的试验研究

为实现对海洋盐雾环境与疲劳交变荷载共同作用的模拟,研制了全国首台海洋环境与动荷载耦合试验设备,该设备包括环境箱和加载装置两部分;运用该设备对9个试件进行9种工况下的耦合试验,主要测定参数包括加载频率及梁的应力水平.结果表明:在加载频率相同的情况下,应力水平越大,同深度下的氯离子含量越大;在应力水平为0.30及0.50的情况下,加载频率越大,扩散系数越大;受拉区的氯离子传输速度较受压区明显.由试验数据拟合与由静载经验公式计算得到的混凝土氯离子扩散系数D值的对比表明,加载频率对构件的氯离子传输存在较大的影响.     

铺面水泥混凝土冻融环境量化研究

在分析铺面混凝土冻融环境特点的基础上 ,提出了表征铺面混凝土冻融循环的量化指标及其定义 .根据有限差分方法计算得到的我国主要城市铺面混凝土内部年逐时温度 ,进行了铺面混凝土冻融环境的量化指标统计分析 ,建立了铺面混凝土年冻融循环次数的预估方程 ,统计得到各量化指标的分布状况和特征值     

透水混凝土抗冻融性能试验研究

为研究骨料粒径和目标空隙率对透水混凝土抗冻融性能的影响,在0. 31水胶比下,使用4. 75～9. 50 mm、9. 50～16. 00 mm、16. 00～19. 00 mm 3种不同粒径的骨料,分别配置目标空隙率为11%、16%和21%的3种透水混凝土,并进行冻融性能试验.试验中测试了透水系数、实际空隙率、抗压强度、抗折强度等指标,采用快冻法对其冻融性能进行了研究.试验结果表明,空隙率为11%和16%的各种粒径骨料混凝土的冻融指标能达到F50,而空隙率21%的只能达到F25.在满足透水性能要求的前提下,小粒径骨料成型透水混凝土的强度高、抗冻融性能好.     

基于一次二阶矩的冻融作用下沥青路面性能可靠度分析

温度裂缝与水损坏是寒冷地区沥青路面常见的病害形式,对路面性能有重要影响。通过冻融循环试验模拟,分析了温度与水分冻融环境对沥青混合料性能的影响;基于沥青路面结构可靠度方程,通过考虑影响因素不确定性,采用一次二阶矩法求解路面结构强度可靠度功能函数,对沥青路面结构的可靠性展开研究。研究结果表明:沥青混合料的抗压回弹模量随冻融循环作用次数的增加呈减小趋势;路面结构可靠度随冻融循环次数的增加也呈降低趋势,冻融循环作用对路面结构的可靠度有显著影响;冻融循环变异系数取值对路面结构可靠度也有一定影响;在实际工程分析中应重视外界环境的影响。     

橡胶混凝土隔热性能研究进展

关于橡胶混凝土的研究主要集中在其力学特性上,而对于其隔热性能的研究却不多。橡胶混凝土有着很好的隔热性能,可用于建筑的保温,以降低能耗。本文总结了有关橡胶混凝土的隔热特性,分别讨论了其原理和相关特性,并对未来提出展望。     

冻融环境下混凝土受弯构件的刚度计算模式研究

试验研究了3种不同冻融循环次数的钢筋混凝土受弯构件的受力性能,揭示了冻胀现象对钢筋混凝土受弯构件抗变形能力的影响规律,并建立了冻融环境下混凝土受弯构件的刚度计算模型.     

再生混凝土抗冻融性能试验研究

再生混凝土的冻融性能与再生集料来源、矿物掺和料、试验方法等因素有关,不同学者的试验结果往往具有较大的离散性。文章使用快冻法进行再生混凝土的冻融循环试验,主要研究不同粉煤灰取代率对再生混凝土抗冻融性能的影响,并对比了再生混凝土与普通混凝土的抗冻融性能。分析了质量损失率和相对动弹模指标对再生混凝土抗冻性能的评价效果。     

冻融环境作用下低矮RC剪力墙抗震性能试验研究

采用人工气候快速冻融试验方法,对4个实际剪跨比为1.14的低矮RC剪力墙试件进行冻融试验,进而对其进行低周反复加载试验,研究低矮RC剪力墙经不同冻融循环作用后其抗震性能的衰减规律.以承载力、延性系数、塑性转角、强度衰减、刚度退化和累积滞回耗能等指标为参数,探讨冻融循环次数对低矮RC剪力墙抗震性能的影响.结果表明:暗柱和墙体分布钢筋可以约束冻胀裂缝的开展,延缓冻融循环作用对墙体造成的破坏;冻融循环作用会引起低矮RC剪力墙的破坏模式由弯曲为主的弯剪破坏向剪切为主的弯剪破坏转变;冻融循环作用下低矮RC剪力墙抗震性能指标退化规律为:随着冻融循环次数的增加,水平抗剪承载力显著降低,位移延性系数和塑性转角显著增大,强度退化速率加快,耗能能力逐步变差.     

冻融环境下TRC加固RC柱轴压性能的研究

为探究冻融环境下纤维编织网增强混凝土(TRC)加固钢筋混凝土(RC)柱的轴压性能,本文开展了冻融循环次数、轴压应力和冻融循环耦合作用及短切纤维改性细粒混凝土等因素对TRC加固RC柱性能的研究.试验结果表明:冻融循环次数超过一定次数(20次),会造成TRC表面萌生细微的收缩裂缝,开始降低TRC约束效果,在冻融循环60次时,TRC加固RC柱的承载力降低达21.75%;轴压应力与冻融循环的耦合作用降低TRC加固RC柱的承载力及约束能力相对明显,轴压应力比率为0.4的试件的破坏形态发生改变;在TRC中掺入短切纤维可提高TRC加固柱的抗冻性.此外,掺入AR短切纤维的TRC在冻融环境下有助于提高加固柱的承载力,而掺入PVA短切纤维的TRC有助于增强加固柱的变形性能.     

冻融环境下混凝土双向受压强度与变形特性试验研究

对普通混凝土经冻融后在双向压荷载作用下的变形和强度特性进行了试验研究.试件尺寸为100mm×100mm×100mm.试验过程中测得了混凝土在常态和经过25次、50次、75次冻融循环后在双向受压下的应力-应变关系曲线和双轴强度,分析了主压应力σ3及其对应的应变随冻融循环次数的变化规律,以及在冻融作用后混凝土的二轴强度、应力-应变关系,最大应力处的应力、应变和弹性模量随主压应力比的变化规律,观察了试件的破坏形态,建立了相应的破坏准则.发现普通混凝土经冻融后在双轴压荷载作用下的强度和弹性模量随着冻融循环次数的增加而降低,应变随着冻融循环次数的增加而增大;强度、应变和弹性模量随着主应力比α值的不同而变化的规律及其破坏形态均与常态混凝土基本相同.     

冻融环境下黏土红砖的性能劣化规律与微结构演化

系统研究了黏土红砖在冻融环境下的外观、质量损失率及相对动弹模量变化;采用压汞法分析了黏土红砖冻融前后的孔径分布变化规律,并应用X射线计算机断层扫描技术原位定量追踪了黏土红砖冻融环境下的三维孔结构演化过程.结果表明,冻融初期黏土红砖外观破坏不明显,35次冻融循环后开始出现宏观裂纹,65次冻融循环后分层,并沿分层界面剥落.黏土红砖质量及相对动弹模量随冻融次数的增加均表现出先略有增大再下降的规律,并且质量变化敏感.孔结构分析结果表明,65次冻融循环后黏土红砖平均孔径增大近4倍,气孔总体积增加23%,体积为0.01~0.1 mm3的气孔数量和体积显著增多,抗冻性能明显降低.     

复合工艺橡胶沥青混合料的性能

为了对复合工艺的橡胶沥青技术指标及其混合料路用性能进行研究,在制备橡胶改性沥青时掺入适量裂解剂,确定合理的制备温度和时间;对4种复合工艺橡胶沥青混合料的水稳定性能、低温弯曲性能及疲劳性能进行耐久性试验.结果表明:裂解剂质量分数为0.4%的橡胶沥青,以制备温度190℃,制备时间2 h为宜;掺加裂解剂的橡胶沥青混合料具有优异的高温、低温以及抗水损害性能,其动稳定度甚至是基质沥青混合料的3倍左右;复合工艺的橡胶沥青混合料具有优异的抗水损害、抗疲劳破坏性能以及抗低温弯曲性能,其弯拉破坏应变甚至高于橡胶颗粒SBS改性沥青混合料.     

冻融作用下玻化微珠保温混凝土的劈裂抗拉性能试验

在保温混凝土优化配合比的基础上,选定水灰比、水泥用量、砂率和外加剂掺量四个影响因素,设计正交试验,采用快冻法对混凝土进行0、15、30、50次冻融循环,观察各组试件表面剥蚀情况,确定混凝土强度及其退化特征。试验结果表明,0.50为最佳水灰比,经过50次冻融循环作用后,强度下降为初始值的66.7%。建立了冻融后保温混凝土劈裂抗拉强度值与冻融循环次数之间线性函数关系,并通过极差分析确定了水灰比是影响混凝土冻融后强度的主要因素。