再碳化后再碱化钢筋混凝土（水泥砂浆）的电化学研究

为模拟再碱化钢筋混凝土结构的耐久性,对再碱化后的钢筋-砂浆试件进行加速碳化试验,碳化的时间采用试件进行再碱化前第1次碳化所用的时间.采用交流阻抗谱、极化曲线和pH测试等测试方法研究再碳化过程中钢筋电化学和水泥砂浆碱性的变化.试验结果表明:在本试验条件下,再碳化后试件的pH值仍然大于10.00;再碳化后钢筋的腐蚀电流虽然有所增大,但仍小于再碱化前的腐蚀电流密度,钢筋的腐蚀电位负移,但仍大于再碱化前的腐蚀电位.研究结果表明:再碱化后的混凝土结构对CO2具有较好的抵抗侵蚀的作用.     

碳酸盐粉煤灰水泥复合胶凝材料浆体的电学特性

采用循环伏安法和交流阻抗法研究了碳酸盐粉煤灰水泥复合胶凝材料浆体的电阻率和交流阻抗等电学特性.结果表明:碳酸盐掺合料能够提高复合胶凝材料浆体的电阻率,碳酸盐和硅微粉惰性掺合料对复合胶凝材料浆体电阻率的贡献率大于粉煤灰和偏高岭土活性掺合料;碳酸盐掺合料降低了表征浆体C-S-H胶凝中导电离子的电容(Cg);提高了表征复合胶凝材料浆体孔隙率的高频电阻(Rs),即降低了浆体孔隙率;提高了表征浆体水化程度的低频电阻(Rct).     

碱激发胶凝材料的碳化性能研究进展

碱激发胶凝材料作为新型绿色建筑材料,在促进工业固体废料的循环使用、减少CO2气体排放等方面有着突出的优势,近几年针对这种材料耐久性能的研究越发受到重视,碳化作为影响耐久性能的关键因素,也需要进一步的研究。从碳化机理、碳化速率、碳化影响以及抗碳化性能改善方面总结了碱激发胶凝材料碳化性能研究现状,概述了目前碳化领域研究所取得的成果和面临的困难。基于已有成果,提出了研究建议,以期为碱激发混凝土的发展和推广应用提供参考。     

薜荔果胶的胶凝特性

对薜荔果胶胶质的胶凝特性及其主要影响因子--pH值、温度和Ca2+等进行了研究，确定了该胶质胶凝的pＨ值范围，保持最适凝胶状态的最适温度以及Ca2+对不同pH条件下的胶质溶液的胶凝作用.     

电石渣-高炉矿渣胶凝材料碳化后力学性质与微观特性

为研究典型工业固废胶凝材料碳化后性质变化,本文选用电石渣和高炉矿渣作为原材料,选定碳化时间和电石渣-高炉矿渣掺量比作为影响因素开展正交试验,并设置普通养护的对照组,开展了无侧限抗压强度、应力-应变曲线分析、X射线衍射、扫描电子显微镜试验。结果表明：碳化时间的延长和掺量比的降低均对试样的无侧限抗压强度提升有显著影响,掺量比的影响程度大于碳化时间;且能使应力-应变曲线的峰值应变产生右移的趋势,试样脆性明显提升。未碳化时试样中的主要产物为C-S-H,碳化后为CaCO3,可以有效填充试样中的孔隙,宏观上表现为无侧限抗压强度的提升。建议材料的碳化时间和掺量比可根据实际情况需要,分别控制在2~4 d的区间内和3:2。     

基于再生微粉的复合胶凝体系水化特性研究

为了解基于再生微粉的复合胶凝材料的水化硬化机理,本文将再生微粉和粉煤灰单掺或与硅灰复掺以50%、60%、70%的取代率取代水泥制备水泥净浆试件,研究其抗压强度、水化放热速率、放热量及水化产物的变化规律。结果表明：随着取代率增加,胶凝材料抗压强度降低,取代率为50%时,胶凝材料力学性能最佳,其中复掺再生微粉和硅灰龄期为7d时,其抗压强度达到了29.1MPa;复掺再生微粉和硅灰的早期放热速率与复掺粉煤灰和硅灰基本一致,但加速了二次放热且放热量均低于纯水泥组;通过XRD试验可以发现,随着取代率增大,复掺再生微粉和硅灰的Ca(OH)₂衍射峰逐渐减弱,表明其促进了二次水化,也证明了再生微粉具有火山灰活性,且再生微粉的火山灰活性大于粉煤灰。该结果可为研发生态建筑材料提供理论支撑。     

胶凝材料组成对钢筋混凝土耐久性的影响

利用电化学阻抗法和压汞法等研究了外渗氯盐条件下胶凝材料组成对钢筋混凝土耐久性的影响,结果表明:随胶凝材料中粉煤灰或矿渣含量的提高,钢筋混凝土耐久性、混凝土电阻率和钢筋电荷转移电阻先增加后减少,钢筋腐蚀速率则先减少后增加;氯离子临界浓度随钢筋周围溶解氧含量的提高及Ca(OH)2含量的降低而降低;掺合料取代部分水泥后提高了混凝土的致密性,增大了电荷转移电阻,提高了钝化膜的稳定性,同时会降低混凝土内的Ca(OH)2含量,引起氯离子临界浓度下降.     

再碱化后钢筋混凝土电化学性能

采用交流阻抗谱和极化曲线,对再碱化后钢筋混凝土进行电化学研究.再碱化试验参数是:电流密度3A.m-2,5A.m-2;再碱化天数14和28d;电解液为1mol/L的碳酸钠电解液.同批碳化试件分8组再碱化,时间间隔为1,2,3,8,9,10,13个月,然后放入室内.再碱化试验结束后,测试钢筋混凝土的交流阻抗谱、钢筋的开路电位、腐蚀电流和pH;对再碱化后试件的开路电位从-1 100mV经过一定时间正移到-300mV以上的现象进行再碱化模拟试验研究.结果表明,再碱化过程中,阴极钢筋处产生的氢气使钢筋的再钝化比较缓慢;再碱化处理之后要弛豫一段时间才可检测钢筋电化学;在本试验条件下,再碱化后钢筋混凝土电化学性能随着时间衰减;再碱化后10～13个月,电化学性能逐渐趋于稳定.     

含矿渣粉胶凝体系的性能研究

本文研究了矿粉与水泥复合胶凝体系的新拌砂浆的性能、力学性能以及抗裂性能,试验结果表明,与纯水泥砂浆相比,复合胶凝体系的标准稠度用水量和凝结时间有所上升,硬化砂浆的早期强度偏低,但后期强度与前者持平。掺加矿粉后,试样的抗裂性能明天提高。在保证体系力学强度指标满足42.5水泥性能的前提下,矿渣粉的掺量范围最大达70%。     

水泥基快硬瓷砖胶中铝酸盐复合胶凝体系的试验

通过改变普通硅酸盐水泥与铝酸盐水泥二元体系的比例,测试瓷砖胶的早期、水养和热养拉伸胶粘强度的变化趋势,研究两种三元胶凝材料体系对瓷砖胶拉伸胶粘强度的影响.结果表明:以铝酸盐水泥为主的胶凝材料可满足胶粘强度技术要求.最后,结合其水化结果进行机理分析.     

既有钢筋混凝土桥梁碳化可靠度评估方法

讨论了钢筋混凝土结构的混凝土碳化机理及碳化深度模型,给出了适合于既有钢筋混凝土桥梁可靠度分析的混凝土碳化深度表达式．以混凝土碳化至钢筋表面作为结构的耐久性失效极限状态,建立了以现时刻为分析时间起点的混凝土碳化可靠度分析及剩余碳化寿命预测模型,并研究了其实用近似计算方法．以一座实际钢筋混凝土桥梁为例,对其碳化可靠度及剩余碳化寿命进行评估,为该桥的维修加固决策提供参考依据．     

超高韧度水泥基修复剪力墙试验的数值分析

采用扩展有限元方法(XFEM)与内聚力裂缝模型相结合,模拟超高韧度水泥基(ECC)修复震损剪力墙中混凝土和ECC材料内部的裂缝开展,以及界面裂缝在ECC与混凝土界面之间开展的力学行为,并在此基础上数值再现了原有钢筋混凝土墙体及修复后墙体在侧向荷载作用下的反应.结果表明:将扩展有限元方法与基于界面的内聚力模型相结合,可较好地模拟有黏结界面的修复后剪力墙的受力行为,有限元模拟计算结果的极限承载力和相应位移与试验结果吻合良好.     

钢筋混凝土电化学除氯的试验研究

通过试验,研究了钢筋混凝土电化学除氯时所采用的电流密度、电量以及初始氯离子含量对除氯效果的影响,同时监测了除氯前后混凝土中钢筋的电位以及钢筋周围混凝土组成的变化情况。结果表明:初始氯含量、电流密度、电量对除氯效率均有不同程度的影响;除氯后钢筋电位向正向偏移,腐蚀的可能性降低;除氯后钢筋周围的Ca(OH)2含量增加,有利于钢筋的钝化恢复。     

低温下纤维增强塑料筋混凝土粘结性能试验研究

为研究低温下FRP筋与混凝土的粘结性能,设计研发可实现低温下力学加载和应变测试的试验装置,对FRP筋混凝土试件进行梁式拉拔试验。研究了温度、FRP筋直径以及FRP筋与混凝土锚固长度对FRP筋与混凝土粘结性能的影响。研究结果表明：温度从-10℃降低至-30℃, FRP筋与混凝土的粘结性能增强15.5%～40%,并且在承受荷载增大时粘结性能增强幅度更明显;FRP筋与混凝土粘结性能还会随着锚固长度和GFRP直径的增大而变小。     

碳化作用下钢纤维混凝土抗拉性能试验研究

通过对43组129个100 mm×100 mm×100 mm的混凝土立方体试件进行试验研究,以钢纤维体积率、混凝土强度等级和碳化龄期为变量,研究了不同体积率、不同强度等级的钢纤维混凝土在不同碳化龄期下抗拉性能的变化规律,探讨了钢纤维对混凝土抗拉强度的影响机理.试验结果表明,混凝土基体强度等级较高时,钢纤维对碳化后混凝土...     

钢筋混凝土结构构件体系可靠度分析

结合钢筋混凝土结构构件的开裂特性,提出了在非线性随机有限元基础上求解体系可靠度的简化计算模型,在此基础上解决了承载能力极限状态下正截面钢筋混凝土梁体系可靠度及正常使用要限状态下钢筋混凝构件限制裂缝开展宽度体系可靠度计算问题,算例分析表明本文方法是合理可行的。     

腐蚀环境下钢筋混凝土的轴向受压承载力研究

通过预测混凝土碳化深度,钢筋的氯离子侵蚀速率及钢筋起始锈蚀时间,建立了腐蚀环境下钢筋混凝土承载力与时间之间的关系.通过算例分析混凝土保护层对钢筋混凝土承载力的影响,得到保护层厚度对钢筋混凝土承载力的影响规律,即钢筋混凝土保护层厚度的增加可以提高腐蚀后钢筋混凝土的承载力,主要原因为保护层厚度的增加推迟了钢筋起始锈蚀时间.并分析了钢筋质量损失率与时间的关系以及钢筋直径对钢筋锈蚀率的影响,得到了钢筋直径对钢筋锈蚀率的影响规律,即直径大的钢筋对锈蚀的抵抗能力更强,钢筋直径越大锈蚀率越低.     

钢筋混凝土阴极保护体系中的电流分布

在采用碳纤维水泥基材料作为铺覆式阳极的条件下,用实验的方法,研究了对三层排布的钢筋混凝土结构进行阴极保护时的保护电流分布问题.讨论了钢筋初始腐蚀状态、混凝土电阻率以及不同外加电流密度对电流分布均匀性的影响.结果表明,钢筋初始腐蚀速率和混凝土电阻率均对保护电流分布有较大影响,而不同的电流密度仅对腐蚀较严重的钢筋内的电流分布造成影响.该研究对于现场条件下的钢筋混凝土结构的阴极保护提供了有价值的信息.     

钢筋砼桁架抗震性能的研究

本文对钢筋砼框架和桁架的承载能力、刚度及延性,特别是在横向循环荷载作用下的钢筋砼桁架的非线性滞回特性和延性进行了试验研究。试验结果表明钢筋砼桁架具有很好的承载能力、刚度、延性以及很好的经济指标。在试验数据的基础上给出了钢筋砼桁架刚度退化的初步模式。