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氯盐环境对PVA纤维增强水泥基复合材料抗冻性的影响

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硅酸盐学报 2013年第6期41卷 766-771页

作者：张菊刘曙光闫长旺白建文闫敏内蒙古工业大学矿业学院呼和浩特010051 鄂尔多斯市质量监督站内蒙古鄂尔多斯017000

在氯盐环境和淡水环境中进行聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(polyvinyl alcohol fiber reinforced engineered cementitious composite,PVA-ECC)快速冻融试验,研究了氯盐环境对试件外观形貌、质量损失率、相对动弹性模量和耐久性指数... 详细信息

在氯盐环境和淡水环境中进行聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(polyvinyl alcohol fiber reinforced engineered cementitious composite,PVA-ECC)快速冻融试验,研究了氯盐环境对试件外观形貌、质量损失率、相对动弹性模量和耐久性指数的影响。结果表明:氯盐环境中,PVA-ECC试件质量在冻融循环初期呈增大趋势,在冻融循环后期因表层严重剥落,导致质量下降,质量损失率显著增大,整个冻融循环过程中试件的耐久性指数较小,相对动弹性模量明显下降;淡水环境中PVA-ECC试件经历冻融循环后基本保持原有形状和尺寸,质量损失率变化幅度较小,相对动弹性模量下降趋势平缓,耐久性指数较大。与淡水环境相比,氯盐环境中PVA-ECC试件的抗冻性显著下降,表明氯盐环境对PVA-ECC抗冻性有重要影响。

关键词：水泥基复合材料聚乙烯醇纤维氯盐环境质量损失率相对动弹性模量耐久性指数

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氯盐环境下铁路混凝土配合比参数的研究

铁道学报 2012年第9期34卷 111-116页

作者：李化建谢永江易忠来谭盐宾中国铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081

分析氯离子扩散系数作为氯盐环境下混凝土耐久性评价指标的原因及合理性。系统研究水胶比(0.33、0.38、0.45)、矿物掺和料种类(粉煤灰、磨细矿渣粉、偏高岭土、硅灰)、掺量及含气量等配合比参数对混凝土氯离子渗透性能影响规律;探讨氯... 详细信息

分析氯离子扩散系数作为氯盐环境下混凝土耐久性评价指标的原因及合理性。系统研究水胶比(0.33、0.38、0.45)、矿物掺和料种类(粉煤灰、磨细矿渣粉、偏高岭土、硅灰)、掺量及含气量等配合比参数对混凝土氯离子渗透性能影响规律;探讨氯盐环境下铁路混凝土配制要求;提出氯盐环境下铁路混凝土配合比参数限值。研究表明:氯盐环境下适当加入矿物掺和料是提高混凝土耐久性的关键技术措施;粉煤灰和矿渣适宜掺量分别为30%～50%、40%～60%;适当引气(含气量为4%～6%)能提高混凝土抗氯离子渗透性能;严重氯盐腐蚀环境下,应采用矿物掺和料复掺技术,且宜添加适量硅灰。

关键词：氯盐环境铁路混凝土配合比参数

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氯盐环境下复合胶凝材料砂浆中钢筋锈蚀状态

硅酸盐学报 2021年第8期49卷 1642-1649页

作者：李闯范颖芳王耀宇李秋超大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

采用腐蚀电位、线性极化、循环动电位极化等电化学方法,研究了氯盐环境下偏高岭土(MK)改性复合胶凝材料砂浆中钢筋的锈蚀状态,分析了不同电化学参数之间的关系。结果表明:在氯盐环境中,当MK掺量不高于MK/水泥总质量的30%时,随MK掺量的增... 详细信息

采用腐蚀电位、线性极化、循环动电位极化等电化学方法,研究了氯盐环境下偏高岭土(MK)改性复合胶凝材料砂浆中钢筋的锈蚀状态,分析了不同电化学参数之间的关系。结果表明:在氯盐环境中,当MK掺量不高于MK/水泥总质量的30%时,随MK掺量的增加,复合胶凝材料中钢筋的腐蚀电位增大,锈蚀速率降低,耐点蚀性能增强;复合胶凝材料砂浆中钢筋的腐蚀电流密度与腐蚀电位存在相关关系;循环动电位极化测试的电化学参数可以反映复合胶凝材料砂浆内部钢筋的点蚀破坏程度;MK改善了复合胶凝材料砂浆的孔隙结构,降低了复合胶凝材料砂浆的氯离子扩散系数。复合胶凝材料砂浆延长了钢筋的脱钝化时间和钢筋保护层的预期开裂时间。

关键词：氯盐环境砂浆偏高岭土钢筋锈蚀

氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土应力应变本构模型

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建筑材料学报 2021年第4期24卷 788-793页

作者：钟小平戴仁礼袁承斌夏晋彭蓝鸽扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225127 扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 浙江大学结构工程研究所浙江杭州310058

采用加速腐蚀试验,对氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土棱柱体试件的破坏形态、应力应变全曲线、峰值应力、峰值应变、极限应变及弹性模量进行了试验研究.结果表明:钢筋锈蚀损伤混凝土试件的破坏多为微柱失稳破坏,大致平行于受力方向的锈胀... 详细信息

采用加速腐蚀试验,对氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土棱柱体试件的破坏形态、应力应变全曲线、峰值应力、峰值应变、极限应变及弹性模量进行了试验研究.结果表明:钢筋锈蚀损伤混凝土试件的破坏多为微柱失稳破坏,大致平行于受力方向的锈胀裂缝是主要的破裂面;钢筋锈蚀损伤混凝土实测应力应变全曲线与未锈蚀损伤混凝土相似,但是随着钢筋锈蚀率的增加,其应力应变全曲线上升段的斜率逐渐减小,峰值应变增大;钢筋锈蚀率越大的试件,脆性越明显;钢筋锈蚀损伤混凝土试件的峰值应力均低于未锈蚀损伤试件,峰值应变、极限应变随钢筋锈蚀率增加而增大,弹性模量随钢筋锈蚀率增加而减小;建立了钢筋锈蚀损伤混凝土应力应变本构模型,模型计算值与实测值吻合较好.

关键词：氯盐环境钢筋锈蚀损伤混凝土力学性能应力应变全曲线

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氯盐环境下粉煤灰混凝土中钢筋的锈蚀过程

建筑材料学报 2020年第4期23卷 875-881页

作者：左晓宝邹帅李向南郑志康南京理工大学土木工程系江苏南京210094

为分析氯盐环境下粉煤灰对混凝土中钢筋锈蚀过程的影响,设计制作了粉煤灰掺量为0%、10%和20%的水泥净浆钢筋试件,并在质量分数为3.5%NaCl溶液中进行了钢筋腐蚀过程的电化学测试和水泥浆体的微观测试,获得了不同浸泡时间条件下的Tafel极... 详细信息

为分析氯盐环境下粉煤灰对混凝土中钢筋锈蚀过程的影响,设计制作了粉煤灰掺量为0%、10%和20%的水泥净浆钢筋试件,并在质量分数为3.5%NaCl溶液中进行了钢筋腐蚀过程的电化学测试和水泥浆体的微观测试,获得了不同浸泡时间条件下的Tafel极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)曲线、水泥浆体的物相组成和钢筋表面脱钝氯离子阈值,分析了粉煤灰掺量对试件中钢筋腐蚀过程和水泥浆体物相组成的影响.结果表明:用粉煤灰部分替代水泥可以增加混凝土中钢筋的脱钝锈蚀时间,提高水泥浆体中C-S-H凝胶和Friedel's盐的含量,但会降低钢筋表面脱钝氯离子阈值.因此,在混凝土中掺入适量粉煤灰可以提高水泥浆体对氯离子的固化能力,延缓混凝土中氯离子的传输进程,改善氯盐环境下混凝土结构的耐久性能.

关键词：钢筋混凝土粉煤灰氯盐环境电化学物相氯离子阈值

氯盐环境下UHPC-NC界面黏结性能试验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 11-20页

作者：谢剑杨云涛陈玉洁杨荣伟天津大学建筑工程学院天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300350 北京市既有建筑改造工程技术研究中心(天津分中心) 天津300350 上海建筑设计研究院有限公司上海200092

氯盐环境作为一种较为常见的化学侵蚀环境,研究其对超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面耐久性能的影响对于UHPC加固混凝土结构和UHPC-NC组合结构的工程应用均具有重大的现实意... 详细信息

氯盐环境作为一种较为常见的化学侵蚀环境,研究其对超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面耐久性能的影响对于UHPC加固混凝土结构和UHPC-NC组合结构的工程应用均具有重大的现实意义.基于此,通过在常规环境以及氯盐环境下的推出试验,获得了干湿循环次数(0次、25次、50次)、氯盐浸泡天数(0 d、50 d、100 d)及界面处理方式(钢丝刷刷毛、高压水射流冲毛、表面缓凝处理)对UHPC-NC界面黏结强度、界面黏结刚度及界面黏结滑移曲线的影响.结果表明:在100 d试验周期内,干湿循环及氯盐浸泡作用造成的界面黏结强度损失率不超过20%;氯盐环境作用时长的增加会导致界面黏结刚度的降低;随着界面粗糙度的增加,UHPC-NC试件的界面黏结强度以及界面黏结刚度均会增加;界面粗糙度的提高有助于界面抗氯盐侵蚀能力的提升.受到界面处理方法的影响,UHPC-NC试件经历干湿循环及氯盐浸泡后,荷载滑移曲线呈现2种不同的形式,分别对应光滑界面(钢丝刷刷毛界面)和其他界面(高压水射流冲毛界面和缓凝剂处理界面).各组试件的黏结滑移曲线在荷载到达峰值前趋于一致;荷载到达峰值后,前者存在荷载骤降段及持荷段,后者则随着滑移量的增加荷载不断降低.根据UHPC-NC黏结滑移曲线特征,提出了黏结滑移建议模型.

关键词：界面黏结性能超高性能混凝土普通混凝土氯盐环境界面处理黏结滑移模型

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氯盐环境下混凝土中锈蚀钢筋力学性能研究

水利学报 2012年第4期43卷 452-459页

作者：徐港张懂刘德富卫军三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 中南大学土木建筑学院湖南长沙410083

基于试验、仿真及理论分析,探讨了氯盐环境下混凝土中锈蚀钢筋力学性能的退化规律及其影响机理。采用干湿循环法对钢筋混凝土试件进行了长达两年的锈蚀试验,对214根锈蚀钢筋进行机械拉伸试验。结果表明:当锈蚀程度较轻时,钢筋名义强度... 详细信息

基于试验、仿真及理论分析,探讨了氯盐环境下混凝土中锈蚀钢筋力学性能的退化规律及其影响机理。采用干湿循环法对钢筋混凝土试件进行了长达两年的锈蚀试验,对214根锈蚀钢筋进行机械拉伸试验。结果表明:当锈蚀程度较轻时,钢筋名义强度随锈蚀率增加呈线性下降;当锈蚀率较大时,钢筋名义、等效强度及延性均随其增加而下降;钢筋力与变形关系曲线中的屈服平台随锈蚀不均匀性增大逐渐缩短甚至消失;钢筋断裂形态与局部锈蚀特征相关,可分为三种类型;同等条件下细直径钢筋的力学性能对锈蚀更敏感。就试验现象进行理论和仿真分析表明:钢筋的实际抗拉强度在锈蚀前后并不降低;名义强度的降低,主要是由于锈损引起钢筋横截面积减小导致抗力减小而造成的;锈蚀引起的截面积减小、缺口效应及附加偏心作用是导致钢筋伸长率减小的主要原因;附加弯矩作用是导致钢筋力与变形关系曲线中屈服平台缩短、消失的主要原因。

关键词：氯盐环境混凝土锈蚀钢筋力学性能

氯盐环境下沥青与沥青混合料性能及劣化机理研究进展

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材料导报 2023年第15期37卷 77-85页

作者：褚召阳郭乃胜房辰泽谭忆秋尤占平大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院哈尔滨150090 密歇根理工大学土木与环境工程系密歇根霍顿MI49931

针对实际工况下氯盐环境对沥青路面性能影响及劣化机理研究不明晰的问题,本文主要从氯盐环境室内模拟设计、氯盐环境对材料性能的影响及劣化机理三个方面,综述了氯盐环境下沥青与沥青混合料性能及劣化机理的研究现状,并总结了现有研究... 详细信息

针对实际工况下氯盐环境对沥青路面性能影响及劣化机理研究不明晰的问题,本文主要从氯盐环境室内模拟设计、氯盐环境对材料性能的影响及劣化机理三个方面,综述了氯盐环境下沥青与沥青混合料性能及劣化机理的研究现状,并总结了现有研究存在的不足及未来发展方向。当前研究主要通过室内模拟加速试验分析氯盐环境对沥青与沥青混合料性能的劣化进程,但常用的氯盐环境室内模拟方法大多只考虑盐分的影响,这与沥青路面实际服役过程中同时经受着行车荷载、温度等多种因素共同作用的状态不符。此外,不同试验方案所用氯盐类型与浓度、沥青类型、温度及循环方式各有差异,故其试验结果相关性较差。氯盐环境对材料性能影响及其劣化机理的分析主要依据室内试验结果,缺乏借助数值模拟手段开展深入探讨。现有氯盐环境室内模拟试验方法和单一研究手段难以客观描述实际服役中氯盐环境对沥青路面性能的侵蚀破坏及劣化机理。鉴于此,建议进一步优化氯盐环境室内模拟试验方案,并建立数值模拟系统,从氯盐离子在沥青混合料内部的扩散机制、氯盐-沥青/集料间的物理化学反应及侵蚀产物的角度,将室内试验同多物理场数值模拟有机结合,以期实现模拟参数与实际指标的等效转换,更深入探讨实际工况下氯盐环境对不同类型沥青与沥青混合料性能的劣化及其机理。

关键词：氯盐环境沥青与沥青混合料服役性能劣化机理多场耦合

考虑空间变量的氯盐环境下RC简支梁桥失效概率分析

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土木工程学报 2014年第12期47卷 115-121页

作者：彭建新胡守旺张建仁长沙理工大学省部共建桥梁工程安全控制教育部重点实验室长沙湖南410114

桥梁结构常规失效概率计算主要集中在关键截面,但在腐蚀环境下,蚀坑分布具有空间特征,关键截面可能随之发生变化。因此,基于一维随机场理论,考虑混凝土强度、混凝土表面氯离子浓度以及扩散系数等参数的空间分布特性,使用平方指数自相关... 详细信息

桥梁结构常规失效概率计算主要集中在关键截面,但在腐蚀环境下,蚀坑分布具有空间特征,关键截面可能随之发生变化。因此,基于一维随机场理论,考虑混凝土强度、混凝土表面氯离子浓度以及扩散系数等参数的空间分布特性,使用平方指数自相关函数,建立氯盐环境下RC简支梁桥的空间时变可靠度模型,计算腐蚀环境下的结构失效概率。通过将荷载场、材料场和腐蚀介质场离散为随机变量,合理选取的相关长度d和波动系数θ,结合空间均值法,计算了氯盐环境下简支RC梁桥服役期的随机失效概率。研究表明:考虑参数空间特征时的RC梁桥失效概率比不考虑空间分布特征时高18%,寿命期超载作用导致桥梁结构失效概率是正常运营条件下的6倍,因此需要严格管理车辆荷载,延长桥梁服役寿命。

关键词： RC梁桥空间变量时变可靠度氯盐环境失效概率