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酸雨侵蚀弯曲型破坏钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第10期52卷 3680-3688页

作者：郑山锁陈嘉晨郑淏张驰尚志刚西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055 火箭军工程大学作战保障学院陕西西安710025 陕西建工第五建设集团有限公司陕西西安710032

为研究酸雨侵蚀后钢筋混凝土(RC)柱抗震性能的演化规律,对4榀剪跨比为5的RC柱试件(C-1,C-2,C-3和C-4)进行酸雨环境模拟试验,观察腐蚀后各试件的外观损伤状况;通过拟静力试验,分析酸雨侵蚀对试件滞回性能、承载能力、延性、刚度以及耗能... 详细信息

为研究酸雨侵蚀后钢筋混凝土(RC)柱抗震性能的演化规律,对4榀剪跨比为5的RC柱试件(C-1,C-2,C-3和C-4)进行酸雨环境模拟试验,观察腐蚀后各试件的外观损伤状况;通过拟静力试验,分析酸雨侵蚀对试件滞回性能、承载能力、延性、刚度以及耗能性能等的影响。研究结果表明:酸雨侵蚀对RC柱的外观损伤状况及抗震性能均有显著影响,随着腐蚀程度增加,试件表面出现孔洞,棱角处混凝土疏松,损伤逐渐加剧;在加载过程中,受力裂缝发展速率加快,范围增大;结束加载时,试件破损程度更加严重,试件滞回环的丰满程度明显降低,承载能力、延性以及耗能性能显著下降,强度衰减和刚度退化速率随之加快,以腐蚀程度最严重的试件C-4为例,其峰值荷载、位移延性系数、累积耗能相比未腐蚀试件C-1分别降低17.84%,12.33%和24.82%。

关键词： RC柱酸雨侵蚀拟静力试验抗震性能弯曲破坏

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酸雨侵蚀箍筋约束混凝土本构模型研究

湖南大学学报（自然科学版） 2021年第1期48卷 135-143页

作者：郑跃郑山锁明铭阮升西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 结构工程与抗震教育部重点实验室(西安建筑科技大学) 陕西西安710055

采用人工气候环境模拟技术模拟酸雨环境,对15组箍筋约束混凝土棱柱体试件进行加速腐蚀,进而进行轴压试验,研究了箍筋锈蚀对约束混凝土破坏形态、峰值应力、峰值应变、极限应变和应力-应变曲线形状的影响.基于Mander模型及现有研究成果,... 详细信息

采用人工气候环境模拟技术模拟酸雨环境,对15组箍筋约束混凝土棱柱体试件进行加速腐蚀,进而进行轴压试验,研究了箍筋锈蚀对约束混凝土破坏形态、峰值应力、峰值应变、极限应变和应力-应变曲线形状的影响.基于Mander模型及现有研究成果,确定了未腐蚀试件本构模型峰值应力、峰值应变、极限应变和形状系数等参数的计算公式,并通过对试验结果的回归分析,得到了考虑箍筋锈蚀率影响的形状系数和各特征点参数修正系数拟合公式,最终建立了酸雨侵蚀箍筋约束混凝土本构模型.与试验结果对比发现,采用该模型计算得到的各试件峰值应力、峰值应变、极限应变及应力-应变曲线形状均与试验结果符合较好,表明所建立的本构模型能较为准确地反映遭受酸雨侵蚀箍筋约束混凝土力学性能,可用于该环境下RC结构剩余承载力及抗震性能评估.

关键词：约束混凝土应力-应变曲线酸雨侵蚀锈蚀箍筋轴压试验 Mander模型

酸雨侵蚀下水泥石物相组成变化的微观分析(英文)

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硅酸盐学报 2009年第5期37卷 880-884页

作者：王凯马保国龙世宗武汉理工大学、硅酸盐材料工程教育部重点实验室武汉430070 华东交通大学土木建筑学院南昌330013

用X射线衍射、Fourier变换红外光谱、扫描电子显微镜和X射线能量色散谱等方法研究了浸泡在pH值为2的模拟酸雨中硅酸盐水泥石物相组成的变化。结果表明:硬化水泥浆体的破坏主要是酸雨中H+与SO42-共同作用的结果。一方面,H+使硬化水泥石中... 详细信息

用X射线衍射、Fourier变换红外光谱、扫描电子显微镜和X射线能量色散谱等方法研究了浸泡在pH值为2的模拟酸雨中硅酸盐水泥石物相组成的变化。结果表明:硬化水泥浆体的破坏主要是酸雨中H+与SO42-共同作用的结果。一方面,H+使硬化水泥石中的Ca(OH)2,水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,***2O(CxAHy)等物质发生分解、转化,而引起结构溃散性腐蚀;另一方面,SO24-与水泥石作用,生成膨胀性的物质CaSO4.2H2O,而引起膨胀性腐蚀。在酸雨持续作用下,水泥石由表及里逐渐遭到侵蚀破坏,直至完全溃散,最终转变成由石膏、硅胶和铝胶等组成的一种白色稀泥状混合物。

关键词：水泥净浆酸雨侵蚀物相组成腐蚀机理微观分析

模拟酸雨侵蚀环境下钢筋混凝土结构长期性能研究综述

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交通运输工程学报 2022年第5期22卷 41-72页

作者：任青阳靳红华肖宋强王飞飞陈斌重庆交通大学山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

为深化对酸雨侵蚀环境下钢筋混凝土结构长期性能演变机制的认识,论述了酸雨侵蚀作用下混凝土材料腐蚀机理、侵蚀模型和物理力学性能时变过程;分析了酸雨锈蚀钢筋的溶液腐蚀机理和大气动态冲刷机制,总结了锈蚀钢筋形貌表征与锈蚀率指标... 详细信息

为深化对酸雨侵蚀环境下钢筋混凝土结构长期性能演变机制的认识,论述了酸雨侵蚀作用下混凝土材料腐蚀机理、侵蚀模型和物理力学性能时变过程;分析了酸雨锈蚀钢筋的溶液腐蚀机理和大气动态冲刷机制,总结了锈蚀钢筋形貌表征与锈蚀率指标定量化研究成果,归纳了已有锈蚀钢筋力学性能退化模型和本构模型,概述了钢混界面黏结性能演变规律和黏结-滑移本构关系模型;梳理了梁、柱构件及结构静、动力学性能演变规律的室内试验结果、理论计算方法和数值仿真结果的最新研究进展与不足,并展望了未来的研究方向与重点。研究结果表明:酸雨腐蚀混凝土可归因于酸雨离子成分的交互作用,亟需适用性较强的理论模型以揭示腐蚀和扩散机制;室内加速试验揭示了酸雨侵蚀作用下混凝土物理力学性能时变规律,应完善室内加速试验制度,搭建耦合宏细观层次关键指标的混凝土损伤评价体系和预估模型;酸雨加速锈蚀钢筋试验多基于均匀锈蚀,钢筋腐蚀方法和形貌表征逐渐向不均匀锈蚀发展,应进一步发展高精度扫描技术,借助统计分析理论建立钢筋不均匀锈蚀特征参数,优化钢筋力学性能退化模型;通电锈蚀试验和拉拔试验演绎了钢混界面黏结性能演化规律,并建立了黏结-滑移本构关系,但忽略了实际钢筋混凝土结构的受力特点,且锈蚀过程显著区别于自然锈蚀,应考虑酸雨环境与材料特性复杂多变的特点,研究细微观钢混界面损伤行为,揭示酸雨环境、材料特性与黏结性能的内在关系;酸雨侵蚀钢筋混凝土结构时效性能研究多集中在试件层次,且采用腐蚀试验与承载力试验分阶段进行,忽略了荷载-环境的耦合作用,试验所设环境较为单一,试验制度与方法亦未统一,应对标实际工程,考虑实际结构承载和环境工况,搭建长期荷载-酸雨侵蚀耦合作用试验系统,探索荷载-环境-材料多场关联机制,完善理论计算方法与数值仿真手段,揭示结构长期性能演变过程,并推动现场暴露试验发展,量化室内-现场映射关系,指导工程实际。

关键词：桥梁工程钢筋混凝土结构长期性能综述酸雨侵蚀耐久性演变机制

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矿物掺合料对混凝土抗酸雨侵蚀特性的影响

建筑材料学报 2013年第3期16卷 416-421页

作者：王凯马保国张泓源华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室湖北武汉430070

通过室内加速腐蚀试验,用球压痕和超声波方法研究了含不同矿物掺合料(高钙粉煤灰、磨细高炉矿渣、硅粉)混凝土在模拟酸雨(pH=2)下的损伤劣化过程及特点.结果表明:在混凝土中掺入一定量、适宜的矿物掺合料,因其发生火山灰反应而使体系Ca(... 详细信息

通过室内加速腐蚀试验,用球压痕和超声波方法研究了含不同矿物掺合料(高钙粉煤灰、磨细高炉矿渣、硅粉)混凝土在模拟酸雨(pH=2)下的损伤劣化过程及特点.结果表明:在混凝土中掺入一定量、适宜的矿物掺合料,因其发生火山灰反应而使体系Ca(OH)2含量降低、微结构更加致密,在一定程度上延缓了酸雨对混凝土的侵蚀破坏进程,提高了混凝土的耐酸雨侵蚀能力,其中尤以高钙粉煤灰、磨细高炉矿渣和硅粉三元复掺效果最为明显,但总体上延缓作用有限,含矿物掺合料混凝土在酸雨侵蚀持续作用下仍会遭到严重侵蚀破坏.含矿物掺合料混凝土酸雨侵蚀破坏主要是H+溶蚀性破坏和SO2-4膨胀性破坏共同作用的结果.

关键词：混凝土酸雨侵蚀矿物掺合料表面损伤内部损伤

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酸雨侵蚀作用对沥青混合料路用性能影响研究

公路交通科技（应用技术版） 2019年第2期15卷 67-70页

作者：袁仁峰蔡燕霞臧芝树中国公路工程咨询集团有限公司北京100089 中国交建公路路面养护技术研发中心北京100089

化石燃料能源的过度依赖导致我国酸雨天气呈现大范围、长时间、高强度的发展态势,为研究酸雨气候对沥青混合料综合路用性能的影响规律,本研究室内配制PH值分别为1、3、5的酸雨溶液,针对其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳性能开... 详细信息

化石燃料能源的过度依赖导致我国酸雨天气呈现大范围、长时间、高强度的发展态势,为研究酸雨气候对沥青混合料综合路用性能的影响规律,本研究室内配制PH值分别为1、3、5的酸雨溶液,针对其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳性能开展实验研究。结果表明:矿料物化性质的不同使沥青混合料对酸雨的耐受度有一定差异,耐受度从大到下依次为花岗岩沥青混合料>辉绿岩沥青混合料>玄武岩沥青混合料。酸雨的侵蚀作用导致沥青从集料表面发生剥蚀,进而造成矿料中碱性成分流失,加速了对沥青混合料的侵蚀作用。

关键词：道路工程酸雨侵蚀沥青混合料路用性能耐受度

模拟酸雨侵蚀环境下普通混凝土腐蚀机理及时效性能研究进展

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自然灾害学报 2022年第6期31卷 1-14页

作者：靳红华任青阳肖宋强王飞飞陈斌重庆交通大学山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

为深化对酸雨侵蚀环境下混凝土腐蚀机理及时效性能演变机制的认识,论述了酸雨侵蚀作用下混凝土材料腐蚀机理;归纳总结了已有酸雨侵蚀混凝土理论模型;梳理了酸雨单因素作用、酸雨-环境因子耦合作用、酸雨-荷载作用及酸雨-环境因子-荷载作... 详细信息

为深化对酸雨侵蚀环境下混凝土腐蚀机理及时效性能演变机制的认识,论述了酸雨侵蚀作用下混凝土材料腐蚀机理;归纳总结了已有酸雨侵蚀混凝土理论模型;梳理了酸雨单因素作用、酸雨-环境因子耦合作用、酸雨-荷载作用及酸雨-环境因子-荷载作用4种环境下混凝土材料物理力学性能演变过程的最新进展及研究不足,并展望了未来的研究方向与重点。研究结果表明:考虑酸雨离子成分交互作用的酸雨腐蚀混凝土机理尚未清晰,已有酸雨侵蚀混凝土理论模型缺乏扩展性,酸雨侵蚀作用下混凝土时效性能虽取得一定成果,但室内加速试验规范尚未统一,且多忽略了实际混凝土结构承载状态及服役环境的复杂性及时变性,所获混凝土物理力学性能依时变化规律仅适用于特定试验环境,同时由于试验工况单一导致试验数据匮乏,对混凝土-酸雨-环境因子-荷载相互作用机制揭示不足,仍需增设试验工况,扩大试验延度,加强混凝土细观结构演变及微观化学分析,进一步探索酸雨侵蚀混凝土机理,改进混凝土时效性能量化指标及评价体系,完善混凝土-酸雨-环境因子-荷载多场关联下混凝土时效性能研究。

关键词：普通混凝土酸雨侵蚀环境因子荷载作用腐蚀机理时效性能

酸雨侵蚀下水泥基材料的腐蚀损伤与评价——酸雨介质成分的影响

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建筑科学 2012年第3期28卷 20-24页

作者：陈梦成王凯谢力华东交通大学土木建筑学院南昌330013

通过测试长期浸泡在不同酸雨中的混凝土试件相对弹性模量随侵蚀时间的变化,着重研究了酸雨酸度(pH值)及其SO24-浓度等酸雨侵蚀介质参数对水泥混凝土抗酸雨侵蚀能力的影响。研究结果表明:在酸雨静态长期浸泡环境下,水泥基材料表面和内部... 详细信息

通过测试长期浸泡在不同酸雨中的混凝土试件相对弹性模量随侵蚀时间的变化,着重研究了酸雨酸度(pH值)及其SO24-浓度等酸雨侵蚀介质参数对水泥混凝土抗酸雨侵蚀能力的影响。研究结果表明:在酸雨静态长期浸泡环境下,水泥基材料表面和内部腐蚀损伤程度及速率与酸雨侵蚀介质H+和SO24-浓度以及产生的腐蚀产物有关;在酸雨介质其它离子成分保持不变的情况下,酸雨pH值和SO24-对受酸雨腐蚀后的水泥混凝土表面性能及其内部微观结构有着十分明显的影响,并且从酸雨侵蚀破坏过程来看,各水泥混凝土随着酸雨中的H+和SO24-浓度的增加而腐蚀越来越严重。

关键词：水泥混凝土酸雨侵蚀腐蚀损伤酸雨介质成分评价方法

酸雨侵蚀作用下工业废渣固化铅污染土的工程特性研究

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工业建筑 2019年第3期49卷 122-125,140页

作者：李媛媛全先灏贾世波青岛理工大学山东青岛266033

以室内制备的铅污染土为研究对象,选用工业废渣(MgO-GGBS)和普通硅酸盐水泥(OPC)为固化剂,评估酸雨侵蚀作用对MgO-GGBS(MGB)固化土和OPC固化土工程特性影响规律。探讨酸雨侵蚀作用下MGB固化土和OPC固化土的强度、渗透、浸出以及微观结... 详细信息

以室内制备的铅污染土为研究对象,选用工业废渣(MgO-GGBS)和普通硅酸盐水泥(OPC)为固化剂,评估酸雨侵蚀作用对MgO-GGBS(MGB)固化土和OPC固化土工程特性影响规律。探讨酸雨侵蚀作用下MGB固化土和OPC固化土的强度、渗透、浸出以及微观结构的变化规律。试验结果表明:酸雨侵蚀作用会降低MGB和OPC固化土的工程特性,但相同工况的酸雨侵蚀作用下,MGB固化土的工程特性明显优于OPC固化土,MGB固化土的抗压强度远高于OPC固化土,且MGB固化土的渗透系数和浸出浓度明显低于OPC固化土。扫描电镜结果表明:MGB固化土微观结构受酸雨侵蚀影响程度明显低于OPC固化土,侵蚀后的OPC固化土的水化产物被大量溶蚀,出现较多的侵蚀孔洞,固化土的整体结构被破坏。而MGB固化土被侵蚀的水化产物较少,固化土仍具有较强连接性和较好的完整性。

关键词：酸雨侵蚀铅污染土工业废渣工程特性