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南海海域混凝土结构的钢筋锈蚀特征

应用基础与工程科学学报 2018年第2期26卷 371-379页

作者：达波余红发麻海燕张亚栋朱海威余强叶海民景显双南京航空航天大学土木工程系江苏南京210016 陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室江苏南京210073 海军工程设计研究院北京100070 中国人民解放军92003部队广东湛江524003

为了探究热带海洋环境下混凝土结构的钢筋锈蚀现状,对中国南海岛礁珊瑚混凝土结构和普通混凝土进行现场调研与测试,研究了混凝土结构的钢筋锈蚀率、锈蚀钢筋强度与变形的规律以及钢筋锈蚀率与钢筋表面自由氯离子含量之间的关系.结果表... 详细信息

为了探究热带海洋环境下混凝土结构的钢筋锈蚀现状,对中国南海岛礁珊瑚混凝土结构和普通混凝土进行现场调研与测试,研究了混凝土结构的钢筋锈蚀率、锈蚀钢筋强度与变形的规律以及钢筋锈蚀率与钢筋表面自由氯离子含量之间的关系.结果表明：在南海岛礁工程中,多风、高温、潮湿的海洋环境对钢筋混凝土结构具有很强的腐蚀破坏作用,钢筋锈蚀率较大,其主要破坏特征为混凝土保护层胀裂、剥落、垮塌、露筋、钢筋锈蚀等,钢筋锈蚀以坑蚀为主;随着钢筋锈蚀率的增大,锈蚀钢筋的屈服强度逐渐降低,锈蚀钢筋的屈强比也呈下降趋势.普通混凝土结构因氯离子扩散导致的钢筋起锈时间不足22～25a;不同暴露区域对钢筋锈蚀率的影响规律是浪溅区〉水下区〉大气区.

关键词：热带海洋环境珊瑚混凝土普通混凝土钢筋锈蚀率锈蚀钢筋强度钢筋屈强比

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采用盐湖提锂镁渣制备磷酸钾镁骨水泥

哈尔滨理工大学学报 2023年第3期28卷 98-106页

作者：杜德堃余红发吴成友青海大学土木工程学院西宁810016 南京航空航天大学土木工程系南京210016 青海省建筑节能材料与工程安全重点实验室西宁810016

针对我国碳酸锂生产过程中会产生大量难以利用的废弃镁渣这一问题,为实现资源的循环利用与绿色发展,实验采用青海盐湖卤水提锂副产品提锂镁渣(B-MgO)与磷酸二氢钾(KH2PO4)制备出用于骨粘接的磷酸钾镁水泥(magnesium potassium phosphate... 详细信息

针对我国碳酸锂生产过程中会产生大量难以利用的废弃镁渣这一问题,为实现资源的循环利用与绿色发展,实验采用青海盐湖卤水提锂副产品提锂镁渣(B-MgO)与磷酸二氢钾(KH2PO4)制备出用于骨粘接的磷酸钾镁水泥(magnesium potassium phosphate cement,MKPC)。采用M/P(镁磷比)为1.5,W/C(水灰比)为0.18的配合比;利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、等温量热仪、强度试验机等试验设备,研究了MKPC的凝结硬化性能、水化温升、水化产物组成与微观结构形貌;探讨了MKPC在模拟体液中抗压强度与抗折强度的发展规律。结果表明,利用盐湖提锂镁渣制备的MKPC骨水泥,凝结硬化时间明显延长,终凝时间达到30 min以上;早强特征明显且强度发展迅速,自然环境中3 h抗压强度达33.5 MPa,28 d抗压强度最高可达107.7 MPa,通过线性拟合得出MKPC骨水泥在自然环境与模拟体液环境中的强度增长关系式;MKPC骨水泥在模拟生理体液中的抗压和抗折强度约为自然环境中的68.1%与71.1%,满足强度要求;当掺加1.5%葡萄糖时,能够将基准MKPC骨水泥的绝热温升从64.7℃降低到42.0℃,满足骨水泥标准对放热温度不超过50℃的要求。

关键词：磷酸钾镁骨水泥盐湖提锂副产品凝结硬化强度绝热温升

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全珊瑚海水混凝土的表面自由氯离子浓度和表观氯离子扩散系数

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东南大学学报（自然科学版） 2016年第5期46卷 1093-1097页

作者：达波余红发麻海燕张亚栋谭永山糜人杰窦雪梅南京航空航天大学土木工程系南京210016 解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室南京210073

采用不同种类水泥制备出不同强度等级的全珊瑚海水混凝土(CSC),研究其在海水浸泡环境下不同暴露时间的自由氯离子含量的分布规律,计算了CSC的表面自由氯离子含量和表观氯离子扩散系数,并探讨了暴露时间对这2个参数的影响规律.结果表明:... 详细信息

采用不同种类水泥制备出不同强度等级的全珊瑚海水混凝土(CSC),研究其在海水浸泡环境下不同暴露时间的自由氯离子含量的分布规律,计算了CSC的表面自由氯离子含量和表观氯离子扩散系数,并探讨了暴露时间对这2个参数的影响规律.结果表明:在相同的暴露时间下,碱式硫酸镁水泥的抗Cl^-扩散渗透能力优于普通硅酸盐水泥;CSC的表面自由氯离子含量随着暴露时间的延长而呈指数型增加,且增长速率远低于普通混凝土;CSC的表观氯离子扩散系数随着暴露时间的延长而呈幂函数型递减.因此,对于实际海洋环境下的CSC结构,建议采用碱式硫酸镁水泥,从而有利于提高抗Cl^-扩散渗透能力,减缓Cl^-的侵入速度,以达到延长结构服役寿命的目的.

关键词：全珊瑚海水混凝土碱式硫酸镁水泥暴露时间表面自由氯离子含量表观氯离子扩散系数

硫酸镁腐蚀与弯曲荷载对碳化混凝土抗冻性的影响

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硅酸盐学报 2008年第7期36卷 877-883页

作者：燕坤余红发麻海燕黄东升张建业杨礼明南京航空航天大学土木工程系南京210016

在未加载与加载条件下,采用快冻法研究了快速碳化28d后的普通混凝土(ordinary Portland cement concrete,OPC),大掺量矿物掺合料混凝土(concrete with high content mineral admixture,HCMC)以及同时掺加大掺量矿物掺合料、膨胀剂、混... 详细信息

在未加载与加载条件下,采用快冻法研究了快速碳化28d后的普通混凝土(ordinary Portland cement concrete,OPC),大掺量矿物掺合料混凝土(concrete with high content mineral admixture,HCMC)以及同时掺加大掺量矿物掺合料、膨胀剂、混杂纤维和引气剂的高耐久性混凝土(high durable concrete,HDC)在水和5%MgSO4(质量分数)溶液中的抗冻性。结果表明:碳化作用使HCMC的抗冻融破坏能力降低了56%,HDC的抗冻性几乎没有明显变化;MgSO4化学腐蚀与弯曲荷载及其耦合作用不同程度地降低了混凝土碳化后的抗冻性;与OPC和HCMC相比,HDC即使在使用过程中发生了严重的碳化作用,其在MgSO4化学腐蚀、弯曲荷载及其耦合作用下仍然具有较高的耐久性。

关键词：混凝土碳化作用抗冻性硫酸盐腐蚀弯曲荷载

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外部氯盐环境对混凝土氯离子结合能力的影响

工业建筑 2011年第4期41卷 103-106页

作者：刘俊龙余红发孙伟陈树东浙江建设职业技术学院杭州311231 南京航空航天大学土木工程系南京210016 东南大学南京210096

用自然扩散法测定混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算不同种类混凝土对Cl-的结合能力,研究环境介质的种类及其氯离子浓度对混凝土氯离子结合能力的影响。结果表明,环境介质的成分越复杂、浓度越高、其他离子越多,普通混凝土对氯... 详细信息

用自然扩散法测定混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算不同种类混凝土对Cl-的结合能力,研究环境介质的种类及其氯离子浓度对混凝土氯离子结合能力的影响。结果表明,环境介质的成分越复杂、浓度越高、其他离子越多,普通混凝土对氯离子的结合能力越弱,掺矿物掺合料的混凝土与此规律基本相同。其中,以3.5%NaCl溶液为基准,普通混凝土、粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、矿渣混凝土在(3.5%NaCl+5%MgSO4)溶液中的氯离子结合能力分别降低38%、36.7%、36%、51.7%,在青海盐湖卤水中则降低更多,分别达到58%、64.7%、74.9%、62.1%。因此,在成分复杂、浓度较高的氯盐环境中,应该考虑混凝土对氯离子结合能力的弱化作用。

关键词：混凝土环境介质粉煤灰硅灰矿渣氯离子结合能力

海洋混凝土结构表面自由氯离子含量时变规律及对其寿命影响

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海洋工程 2017年第4期35卷 126-134页

作者：许泽启麻海燕余红发许梅徐彧冯滔滔南京航空航天大学航空宇航学院土木工程系江苏南京210016

表面氯离子含量(C_s)是研究海洋环境条件下混凝土结构耐久性和服役寿命的氯离子扩散方程的边界条件,是海洋混凝土结构耐久性分析和定量设计的重要参数。依据国内外大量自然暴露试验与工程实测数据,通过采用Excel、Origin等数据分析软件... 详细信息

表面氯离子含量(C_s)是研究海洋环境条件下混凝土结构耐久性和服役寿命的氯离子扩散方程的边界条件,是海洋混凝土结构耐久性分析和定量设计的重要参数。依据国内外大量自然暴露试验与工程实测数据,通过采用Excel、Origin等数据分析软件进行数据统计和回归分析,确定了海洋混凝土结构表面自由氯离子含量(C_(sf))与表面总氯离子含量(C_(st))之间的相互关系,探讨了海洋混凝土结构的C_(sf)时变规律,建立了C_(sf)与暴露时间之间的关系表达式及其取值范围,并运用可靠度理论和修正氯离子扩散理论分析了C_(sf)时变性对海洋混凝土结构寿命的影响。结果表明:C_(sf)与C_(st)线性相关,且C_(sf)随着暴露时间的延长呈指数或者幂函数的增长关系;采用不同的C_(sf)时变性规律,对海洋混凝土结构寿命具有重大的影响。

关键词：海洋环境混凝土结构氯离子扩散表面自由氯离子含量暴露时间服役寿命

基于钢筋锈蚀时变模型的氯氧镁水泥钢筋混凝土初裂时间

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东南大学学报（自然科学版） 2018年第3期48卷 519-527页

作者：巩位乔宏霞余红发麻海燕陈广峰南京航空航天大学土木工程系南京210016 兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室兰州730050 北京大学地球与空间科学学院北京100871

针对氯氧镁水泥混凝土中氯离子含量较高的问题,通过电化学试验研究了氯氧镁水泥混凝土中钢筋锈蚀速率的时变模型,并结合钢筋腐蚀电流密度以及理论模型,对氯氧镁水泥混凝土中钢筋的初始锈蚀时间和混凝土开裂时间进行预测.研究结果表明:... 详细信息

针对氯氧镁水泥混凝土中氯离子含量较高的问题,通过电化学试验研究了氯氧镁水泥混凝土中钢筋锈蚀速率的时变模型,并结合钢筋腐蚀电流密度以及理论模型,对氯氧镁水泥混凝土中钢筋的初始锈蚀时间和混凝土开裂时间进行预测.研究结果表明:裸露钢筋(S1)锈蚀速率符合幂函数型时变模型,BNC~水性涂层钢筋(S2)、Zintek涂层钢筋(S3)、Dacromet涂层钢筋(S4)和Geomet涂层钢筋(S5)锈蚀速率均符合对数型时变模型,Magni涂层钢筋(S6)锈蚀速率符合指数型时变模型.钢筋腐蚀电流密度限值可以作为氯氧镁水泥混凝土中钢筋初始锈蚀时间计算标准.S1,S2,S4和S6开始测试时已锈蚀,S3的初始锈蚀时间为1 115 d,S5的初始锈蚀时间为2 760 d;与S1相比,S2,S3,S4,S5和S6的混凝土开裂时间分别延迟了345,2 127,192,3 745和1 877 d,验证了氯氧镁水泥混凝土中涂层钢筋应用的可行性、长期稳定性和有效性.

关键词：氯氧镁水泥混凝土钢筋锈蚀腐蚀电流密度时变模型初裂时间

高性能混凝土结构在热带海洋环境下的服役寿命

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材料科学与工程学报 2018年第1期36卷 51-55,120页

作者：梅其泉余红发麻海燕朱海威达波南京航空航天大学土木工程系江苏南京210016

近些年,高性能混凝土以其高强度,高抗渗性、抗冻融性、耐腐蚀性的特点得到了越来越广泛的应用。本文通过实验所得数据,简要分析了高性能混凝土在南海热带海洋环境下对混凝土结构服役寿命的影响。结果表明:运用高性能混凝土能大幅度延长... 详细信息

近些年,高性能混凝土以其高强度,高抗渗性、抗冻融性、耐腐蚀性的特点得到了越来越广泛的应用。本文通过实验所得数据,简要分析了高性能混凝土在南海热带海洋环境下对混凝土结构服役寿命的影响。结果表明:运用高性能混凝土能大幅度延长混凝土结构的使用寿命。对于港口、防波堤等结构,在热带海洋环境下按照现行规范《水运工程混凝土施工规范》(JTS 202-2011)中规定的最小保护层厚度(65mm)进行设计,不能达到50年的寿命要求,必须增加保护层的厚度至75mm,或者施加附加防护措施,才能满足寿命要求。

关键词：热带海洋环境高性能混凝土服役寿命可靠度

碱式硫酸镁水泥珊瑚混凝土的抗压强度及其影响因素

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材料科学与工程学报 2022年第4期40卷 575-579,614页

作者：郭建博余红发麻海燕常赟南京航空航天大学民航学院土木与机场工程系江苏南京211106 江苏省机场基础设施安全工程研究中心江苏南京211106

本研究探究了水泥总量、珊瑚砂率、减水剂掺量对C30强度等级的碱式硫酸镁水泥珊瑚混凝土(BMSC-CAC)立方体抗压强度(f_(cu))的影响。研究结果表明:BMSC-CAC的f_(cu)值与水泥总量、萘系减水剂掺量和珊瑚砂率有关,水泥总量的影响最大,f_(cu... 详细信息

本研究探究了水泥总量、珊瑚砂率、减水剂掺量对C30强度等级的碱式硫酸镁水泥珊瑚混凝土(BMSC-CAC)立方体抗压强度(f_(cu))的影响。研究结果表明:BMSC-CAC的f_(cu)值与水泥总量、萘系减水剂掺量和珊瑚砂率有关,水泥总量的影响最大,f_(cu)的变化幅度达到14.4%,当水泥总量为600kg/m^(3)、萘系减水剂掺量为3%、珊瑚砂率为40%时,其f_(cu)值能够达到35MPa。

关键词：碱式硫酸镁水泥珊瑚混凝土抗压强度减水剂珊瑚砂率水泥总量