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钻芯法在桩基混凝土检测中的应用效果研究

四川水泥 2024年第6期 127-129页

作者：杨智南贵州民航产业集团有限公司贵州贵阳550001

为研究钻芯法在桩基混凝土检测中的应用效果,采用钻芯法检测所取芯样试件混凝土的抗压强度,然后通过换算系数将抗压强度转化为同龄期立方体混凝土试件强度;采取相对应的检测技术确定混凝土强度推定值,最后通过比较混凝土试件强度与强度... 详细信息

为研究钻芯法在桩基混凝土检测中的应用效果,采用钻芯法检测所取芯样试件混凝土的抗压强度,然后通过换算系数将抗压强度转化为同龄期立方体混凝土试件强度;采取相对应的检测技术确定混凝土强度推定值,最后通过比较混凝土试件强度与强度推定值获得的芯样试件混凝土的强度。基于混凝土强度对桩身完整性进行分类。试验表明:该方法能够准确反映桩身完整性、桩身混凝土强度情况。

关键词：钻芯法桩基混凝土抗压强度换算系数桩身完整性强度推定值

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神经网络下能量桩桩基混凝土强度及导热预测

混凝土 2023年第7期 24-27页

作者：赵嵩颖王梦娜陈雷吉林建筑大学市政与环境工程学院吉林长春130118

基于神经元网络理论,建立能量桩桩基混凝土抗压强度和导热系数的预测模型,设计16组不同配合比的桩基混凝土进行抗压和导热试验。根据试验结果,以石墨掺量、玄武岩纤维掺量、水胶比、玄武岩纤维长度作为输入参数,分别以混凝土抗压强度、... 详细信息

基于神经元网络理论,建立能量桩桩基混凝土抗压强度和导热系数的预测模型,设计16组不同配合比的桩基混凝土进行抗压和导热试验。根据试验结果,以石墨掺量、玄武岩纤维掺量、水胶比、玄武岩纤维长度作为输入参数,分别以混凝土抗压强度、导热系数作为模型的输出参数,建立两个4-9-1的BP神经网络模型。研究结果表明:基于BP神经网络模型的预测与试验结果误差在5%以内,预测精度较高,可以作为能量桩桩基混凝土配合比设计的参考。

关键词：桩基混凝土玄武岩纤维神经网络抗压强度导热系数

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能量桩基混凝土传热及力学性能研究

能量桩基混凝土传热及力学性能研究

作者：王梦娜吉林建筑大学

学位级别：硕士

能量桩是将地埋管换热器置于桩基中的一种地源热泵技术,在承担上部建筑荷载的同时兼顾热交换功能。能量桩基混凝土作为换热管与周围土体之间的热交换介质,对提高系统换热效率至关重要,选择性能良好的桩基材料对降低系统能耗起着积极作... 详细信息

能量桩是将地埋管换热器置于桩基中的一种地源热泵技术,在承担上部建筑荷载的同时兼顾热交换功能。能量桩基混凝土作为换热管与周围土体之间的热交换介质,对提高系统换热效率至关重要,选择性能良好的桩基材料对降低系统能耗起着积极作用。从桩基材料入手提高能量桩系统效率,选择石墨和玄武岩纤维作为增强材料添加到能量桩基混凝土中,设计正交试验研究水胶比、石墨以及玄武岩纤维对能量桩基混凝土性能的影响规律,通过极差、方差分析和综合评分法确定兼顾力学性能和传热性能要求的能量桩基混凝土最佳配合比。基于试验数据,建立神经网络模型用于能量桩基混凝土导热系数和抗压强度的预测,对模型进行训练、验证与预测,探究神经网络模型的可用性。研究发现,影响能量桩基混凝土传热性能的因素顺序为:石墨掺量>水胶比>玄武岩纤维掺量>玄武岩纤维长度,掺入石墨可使能量桩基混凝土导热系数最大提升36.05%,石墨掺量、水胶比和玄武岩纤维掺量均会对能量桩基混凝土导热系数产生显著性差异关系。影响能量桩基混凝土力学性能的因素顺序为:水胶比>玄武岩纤维掺量>石墨掺量>玄武岩纤维长度,增加水胶比可使能量桩基混凝土抗压强度最大降低25.95%,水胶比会对能量桩基混凝土抗压强度产生显著性差异关系。综合考虑,最终确定能量桩基混凝土的最优配比为ABCD,即各影响因素水平的最佳组合为水胶比0.38,石墨掺量7%,玄武岩纤维掺量0.3%且纤维长度12 mm。基于正交试验数据建立两个神经网络模型,对模型进行预测分析,抗压模型的平均相对误差为4.69%,导热模型的平均相对误差为2.72%,模型整体预测值与试验值误差在5%以内,拟合程度较高,具有较好的估测能力,可作为能量桩基混凝土配合比设计的参考。

关键词：桩基混凝土玄武岩纤维神经网络抗压强度导热系数

垃圾渗滤液对桩基混凝土腐蚀劣化规律的影响研究

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垃圾渗滤液对桩基混凝土腐蚀劣化规律的影响研究

作者：万镇珲河南工业大学

学位级别：硕士

混凝土桩基础被广泛应用于生活垃圾填埋场的加固,垃圾渗滤液对桩体的腐蚀作用直接影响了桩体耐久性,会造成桩身材料劣化、承载力失效,影响桩体的安全性。目前,垃圾渗滤液对桩基混凝土腐蚀劣化规律的影响尚不明确,研究不同离子对混凝土... 详细信息

混凝土桩基础被广泛应用于生活垃圾填埋场的加固,垃圾渗滤液对桩体的腐蚀作用直接影响了桩体耐久性,会造成桩身材料劣化、承载力失效,影响桩体的安全性。目前,垃圾渗滤液对桩基混凝土腐蚀劣化规律的影响尚不明确,研究不同离子对混凝土宏观性能演变规律,分析混凝土内部的物理化学反应,将有助于进一步揭示垃圾渗滤液环境中桩基混凝土腐蚀劣化规律。本文采用宏观-微观相结合的手段,以现浇和预制混凝土为研究对象,开展了混凝土全浸泡宏观试验和XRD、SEM微观试验,并分析了硫酸盐、氯盐、镁盐、垃圾渗滤液条件下混凝土的腐蚀劣化机理。本文主要研究内容和成果如下:研究摩尔浓度为5%硫酸镁溶液、5%和10%硫酸镁-氯化钠复合溶液、不同COD值的垃圾渗滤液环境下现浇混凝土的宏观性能变化,分析SO和Cl对混凝土硬化结晶体结构变化的影响规律;通过变化COD值,研究垃圾渗滤液对现浇混凝土性能随腐蚀龄期的变化规律。研究结果表明:在不同腐蚀环境下,混凝土质量变化率随着浸泡龄期的增加而增加,混凝土抗压强度和相对动弹性模量先增后减;在不同COD值的垃圾渗滤液中,混凝土的劣化程度随着COD值的增大而增大,随腐蚀龄期的增长劣化更加严重;混凝土在摩尔浓度为10%的硫酸镁-氯化钠复合溶液中腐蚀最严重。研究摩尔浓度为5%和10%硫酸盐、氯盐、镁盐、硫酸盐-氯盐复合溶液、不同COD值的垃圾渗滤液环境下预制混凝土的宏观性能变化;分析离子浓度和混凝土硬化结晶体抗压强度之间的时间相关性,通过变化COD值,研究垃圾渗滤液对混凝土性能随时间的变化规律。研究结果表明:在摩尔浓度为5%和10%氯化钠溶液、5%硫酸钠溶液中混凝土未受腐蚀;在硫酸镁溶液中,混凝土质量变化率随浸泡龄期的增加先增后减,混凝土抗压强度和相对动弹性模量随着浸泡龄期的增加而减少;在5%、10%硫酸镁-氯化钠复合溶液中,混凝土质量变化率、抗压强度、相对动弹性模量先增后减;Cl浓度越高,对SO的抑制作用越大;在COD值为10000 mg/L、20000 mg/L、30000mg/L的垃圾渗滤液环境中,混凝土抗压强度和相对动弹性模量随腐蚀龄期的增加先增后减;COD值越高,垃圾渗滤液对混凝土腐蚀越严重,COD值为30000 mg/L时,混凝土受影响最大;各类盐溶液和垃圾渗滤液中硫酸镁溶液对混凝土腐蚀最为严重。采用XRD、SEM等微观手段研究硫酸盐、硫酸盐-氯盐复合溶液、不同COD值的垃圾渗滤液环境中的水泥净浆的腐蚀,结合生活垃圾滤液环境中水质参数的变化情况,对桩基混凝土劣化机理进行研究。研究结果表明,在硫酸镁溶液中,混凝土的腐蚀产物主要是钙矾石、石膏、水化硅酸钙凝胶以及少量的水化硅酸镁凝胶、氢氧化钙、氢氧化镁。SO进入混凝土内部与氢氧化钙发生反应生成大量的石膏;同时Mg和水化硅酸钙凝胶反应生成水化硅酸镁凝胶,使混凝土丧失胶结能力,结构松散,SO更容易进入混凝土内部从而加速了混凝土的劣化;在硫酸镁-氯化钠复合溶液中,主要腐蚀产物是钙矾石和石膏,并存在部分的Friedel’s盐;Friedel’s盐对混凝土孔隙有填充作用,并延缓硫酸根离子的扩散,进而抑制了钙矾石和石膏的生成。混凝土受垃圾渗滤液溶液侵蚀,腐蚀产物主要是钙矾石和石膏以及部分的Friedel’s盐,在腐蚀前期,生成的Friedel’s盐对混凝土孔隙进行填充,同时生成的水化硅酸钙凝胶密实了混凝土结构,随着浸泡龄期增加,Friedel’s盐开始减少,生成大量的石膏和钙矾石,石膏和钙矾石使混凝土膨胀,造成混凝土破坏。COD值越高,混凝土腐蚀越严重,多种离子溶液中相互反应生成生物硫酸,从微观形貌看到更多的孔隙和裂缝的出现,加速混凝土结构的劣化。

关键词：垃圾渗滤液桩基混凝土力学性能化学腐蚀微观机理

混凝土轴压受载声发射特征及失稳演化过程研究

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工业建筑 2024年第2期54卷 161-166页

作者：杨亚晗于泽明李参天朱成发王炳树张春会于志兵欧阳韦张新为北京科技大学北京100083 北京建筑材料检验研究院股份有限公司北京100041 北京建筑材料科学研究总院有限公司北京100041 华北水利水电大学郑州450045 河北科技大学石家庄050018 四川省交通建设集团有限责任公司成都610047 中电建路桥集团有限公司北京100044 中建路桥集团有限公司石家庄050000

桥梁桩基混凝土承受轴向压载过大,其内部破坏开裂过程会释放弹性波,为量化压载失稳演化过程特征,通过现场原位钻取桥梁桩基结构芯样,采用轴向压载与声发射同步监测试验,研究混凝土试件加载全过程声发射时空演化特征,分析混凝土材料压载... 详细信息

桥梁桩基混凝土承受轴向压载过大,其内部破坏开裂过程会释放弹性波,为量化压载失稳演化过程特征,通过现场原位钻取桥梁桩基结构芯样,采用轴向压载与声发射同步监测试验,研究混凝土试件加载全过程声发射时空演化特征,分析混凝土材料压载失稳破坏全过程与声发射振铃计数、能量释放、震源定位等表征参数的演化关系,获得加载过程与声发射特征关联性的定量描述,分析其失稳演化过程。研究结果表明:轴向压载条件下混凝土试件的应力与声发射振铃计数、能量释放随时间的变化规律具有一致性,声发射定位点主要在剪应力集中区形成宏观“定位带”与混凝土裂缝发展及破坏表现一致,可根据声发射事件活跃度量化判断混凝土受载阶段,反映混凝土失稳临界特征,对桩基混凝土服役监测具有重要意义。

关键词：桩基混凝土声发射特征振铃计数能量失稳演化过程

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抗硫酸盐侵蚀桩基混凝土制备及耐蚀性能研究

西部交通科技 2024年第4期 22-25页

作者：苏开春张杰许圣祥周孝军薛吉虬四川成南高速公路有限责任公司四川成都610051 四川公路桥梁建设集团有限公司四川成都610041 西华大学四川成都610039

为了满足南充嘉陵江大桥C45水下桩基础混凝土高流动性施工要求,并考虑工程所处高硫酸盐侵蚀服役环境,文章探讨了消泡剂、流变密实剂和抗硫酸盐侵蚀抑制剂等复掺对混凝土性能的影响,同时通过硫酸盐干湿循环侵蚀试验,对桩基混凝土的耐蚀... 详细信息

为了满足南充嘉陵江大桥C45水下桩基础混凝土高流动性施工要求,并考虑工程所处高硫酸盐侵蚀服役环境,文章探讨了消泡剂、流变密实剂和抗硫酸盐侵蚀抑制剂等复掺对混凝土性能的影响,同时通过硫酸盐干湿循环侵蚀试验,对桩基混凝土的耐蚀性进行了研究。结果表明:消泡剂的掺入有利于混凝土工作性能与力学性能的提升;流变密实剂可增加混凝土的稠度与粘聚性,但一定程度上会降低混凝土和易性与力学性能;抗侵蚀抑制剂的加入,与消泡剂、流变密实剂适配性较高,混凝土坍落度均在250 mm以上,扩展度在600 mm以上,所制得的混凝土耐蚀系数达到KS150,满足实际工程桩基施工与耐蚀性需要。

关键词：桩基混凝土抗硫酸盐侵蚀配合比设计干湿循环抗侵蚀抑制剂

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山东某大型电厂桩基混凝土防腐蚀性试验

水利水电科技进展 2013年第6期33卷 87-90页

作者：李吉林山东电力工程咨询院有限公司山东济南250100

为研究桩基混凝土在腐蚀性地下水环境中的耐久性，依据山东某大型电厂中等～强腐蚀性地下水地质条件，在Cl^-与SO4^2-共存的地下水环境与只存在SO4^2-的水环境中进行桩基混凝土防腐蚀性试验。结果表明：在Cl^-与SO4^2-共存的地下水环境... 详细信息

为研究桩基混凝土在腐蚀性地下水环境中的耐久性，依据山东某大型电厂中等～强腐蚀性地下水地质条件，在Cl^-与SO4^2-共存的地下水环境与只存在SO4^2-的水环境中进行桩基混凝土防腐蚀性试验。结果表明：在Cl^-与SO4^2-共存的地下水环境中，混凝土受硫酸盐侵蚀的程度比只存在SO4^2-的水环境中轻微；掺加防腐剂并没有明显提高混凝土抗蚀能力；抗硫酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性与普通硅酸盐水泥接近，但抗氯离子侵入性难以满足耐久性要求；采用普通硅酸盐水泥、大掺量掺和料、低水胶比的高性能混凝土能满足桩基耐久性要求。

关键词：桩基混凝土耐久性防腐蚀性地下水环境高性能混凝土

酸性水环境下桥梁桩基混凝土的配制与耐久性研究

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武汉理工大学学报 2012年第6期34卷 91-95页

作者：刘江曾逢春蔡老虎王在喜邵然李北星湖北省宜巴高速公路建设指挥部兴山443700 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070

针对酸性水环境下桥梁桩基混凝土的配制,研究了矿物掺合料、水胶比以及侵蚀溶液pH值对混凝土抗酸侵蚀性能的影响。混凝土的粉煤灰掺量从20%～50%变化,矿粉掺量从35%～65%变化,水胶比分别取0.35、0.39、0.43,酸性水侵蚀环境通过pH值分别... 详细信息

针对酸性水环境下桥梁桩基混凝土的配制,研究了矿物掺合料、水胶比以及侵蚀溶液pH值对混凝土抗酸侵蚀性能的影响。混凝土的粉煤灰掺量从20%～50%变化,矿粉掺量从35%～65%变化,水胶比分别取0.35、0.39、0.43,酸性水侵蚀环境通过pH值分别为1、2、4的硫酸溶液模拟,抗酸性能通过测定1年龄期的混凝土抗压强度变化率表征。结果表明,降低水胶比有利于提高混凝土的抗酸侵蚀性能;矿物掺合料对混凝土耐酸性能的改善作用与其品种、掺量及模拟侵蚀溶液的pH值大小有关。大掺量粉煤灰混凝土比大掺量矿渣粉混凝土具有更好的耐酸性能。

关键词：桩基混凝土配合比设计耐酸性能粉煤灰矿渣粉

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高浓度硫酸盐环境下桥梁桩基混凝土防腐技术

硅酸盐通报 2021年第4期40卷 1213-1219页

作者：穆松郭政刘光严周莹谢德擎蔡景顺刘凯江苏苏博特新材料股份有限公司高性能土木工程材料国家重点实验室南京211103

结合西南某公路桥梁工程桩基混凝土的抗硫酸盐腐蚀需求,研究10%(质量分数)高浓度硫酸盐溶液作用下防腐技术对混凝土抗压强度、抗压强度耐蚀系数及硫酸根离子传输的影响。通过气泡结构和微观形貌分析了防腐技术的作用机理。结果表明,高... 详细信息

结合西南某公路桥梁工程桩基混凝土的抗硫酸盐腐蚀需求,研究10%(质量分数)高浓度硫酸盐溶液作用下防腐技术对混凝土抗压强度、抗压强度耐蚀系数及硫酸根离子传输的影响。通过气泡结构和微观形貌分析了防腐技术的作用机理。结果表明,高浓度硫酸盐侵蚀环境下,“膨胀剂+矿物掺和料”类防腐剂防腐效果表现为早期优异后期破坏严重,“盐结晶抑制”类防腐剂长期抗腐蚀效果更优。矿物掺和料、“膨胀剂+矿物掺和料”类防腐剂主要通过提升密实度和优化孔径分布来延缓硫酸根的侵入,而“盐结晶抑制”类防腐剂既可一定程度优化混凝土孔隙结构,又可抑制结晶性膨胀产物的生成。

关键词：防腐技术桥梁工程桩基混凝土力学性能硫酸盐侵蚀微结构