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硫酸盐环境中CFRP约束劣化混凝土柱的力学性能

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复合材料学报 2021年第3期38卷 966-978页

作者：张家玮邵利君刘生纬罗方余杨治国张戎令兰州交通大学土木工程学院道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室兰州730070

为研究碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)加固经硫酸盐腐蚀劣化后混凝土柱的力学性能,构建CFRP约束劣化混凝土的力学模型,采用CFRP约束普通混凝土后腐蚀和CFRP约束劣化混凝土两种工况进行试验,在试验研究基础上,引入损伤率及强度保持率作为... 详细信息

为研究碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)加固经硫酸盐腐蚀劣化后混凝土柱的力学性能,构建CFRP约束劣化混凝土的力学模型,采用CFRP约束普通混凝土后腐蚀和CFRP约束劣化混凝土两种工况进行试验,在试验研究基础上,引入损伤率及强度保持率作为损伤的量化指标,建立两者之间的关系;通过对CFRP约束混凝土强度及应变规律的回归分析,建立适用于硫酸盐环境下CFRP约束劣化混凝土的极限强度、应变模型及应力-应变关系模型。结果表明:随侵蚀时间增长,两种工况下CFRP约束混凝土极限强度和应变的变化规律及劣化速度均不同。预劣化的混凝土柱虽然进行了表面处理,但内部已经存在损伤,在侵蚀环境中采用CFRP加固混凝土柱时,应该考虑混凝土初始损伤的影响。

关键词：碳纤维增强树脂复合材料(CFRP) 约束混凝土硫酸盐环境损伤率力学模型

硫酸盐环境下水泥基材料多场耦合作用损伤分析

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河南理工大学学报（自然科学版） 2016年第5期35卷 732-737页

作者：殷雨时范颖芳刘云雁大连海事大学道桥所辽宁大连116000 辽宁省交通高等专科学校辽宁沈阳110122

研究水泥基材料在硫酸盐-干湿循环-冻融循环-轴压荷载4劣化因素作用下的劣化过程,并采用环境扫描电镜(SEM)分析混凝土微观结构演变机理。结果表明,与单一硫酸盐侵蚀相比,其余因素均加剧了混凝土的损伤程度;强度越高的混凝土表现出较好... 详细信息

研究水泥基材料在硫酸盐-干湿循环-冻融循环-轴压荷载4劣化因素作用下的劣化过程,并采用环境扫描电镜(SEM)分析混凝土微观结构演变机理。结果表明,与单一硫酸盐侵蚀相比,其余因素均加剧了混凝土的损伤程度;强度越高的混凝土表现出较好的抗侵蚀性能,硫酸盐质量浓度越高,混凝土劣化速度越快,相比物理、化学侵蚀,冻融、荷载作用占据主要侵蚀因素;利用SEM对混凝土内部结构进行观测,发现在干湿交替-硫酸盐环境下,混凝土内部生成的硫酸钠晶体不断填充孔隙,当晶体压力达到混凝土抗拉强度时,混凝土产生裂缝至破坏。

关键词：硫酸盐环境 SEM 干湿循环冻融循环多场耦合微观结构

硫酸盐环境与水灰比对混凝土氯离子结合能力的影响

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混凝土 2014年第8期 23-26页

作者：李鹏杨鼎宜俞君宝王展飞扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225009

采用自然扩散法测定了混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算了不同硫酸盐浓度下各混凝土氯离子结合能力,研究了硫酸盐浓度、水灰比对混凝土氯离子结合能力R的影响。结果表明:随硫酸盐浓度的增大,混凝土对氯离子结合能力会相应的减小... 详细信息

采用自然扩散法测定了混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算了不同硫酸盐浓度下各混凝土氯离子结合能力,研究了硫酸盐浓度、水灰比对混凝土氯离子结合能力R的影响。结果表明:随硫酸盐浓度的增大,混凝土对氯离子结合能力会相应的减小,且与下降的趋势呈乘幂函数的关系;在相同盐溶液侵蚀环境下,混凝土水灰比的提高,使混凝土氯离子结合能力R也得到了提高。

关键词：水灰比硫酸盐环境氯离子结合能力

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硫酸盐环境对隧道防水结构层耐久性影响分析

硫酸盐环境对隧道防水结构层耐久性影响分析

作者：王海龙重庆交通大学

学位级别：硕士

硫酸盐环境对隧道防水结构层劣化损伤是最常见的环境侵蚀,严重影响隧道防水结构层长期使用的耐久性与安全性。目前,针对硫酸盐侵蚀下浇筑混凝土腐蚀特性、使用寿命等方面的研究取得了大量成果,但是针对隧道防水板材料的相关腐蚀特性研... 详细信息

硫酸盐环境对隧道防水结构层劣化损伤是最常见的环境侵蚀,严重影响隧道防水结构层长期使用的耐久性与安全性。目前,针对硫酸盐侵蚀下浇筑混凝土腐蚀特性、使用寿命等方面的研究取得了大量成果,但是针对隧道防水板材料的相关腐蚀特性研究尚不完善。因此,开展在硫酸盐环境侵蚀下二衬混凝土与防水板的腐蚀特性研究有重要工程意义。论文采用理论分析与试验分析相结合、宏观试验与微观分析相结合的手段,分别展开对隧道防水结构层的二衬与防水板在硫酸盐环境下长期侵蚀的劣化损坏机理和长期性能变化规律的研究。本文查阅相关文献深入研究不同硫酸盐环境与不同浓度对混凝土的损坏机理与防水板的损坏机理,在此基础上进行在不同硫酸盐环境与浓度对二衬与防水板的物理力学试验研究,得到表观形态、质量、抗拉强度、抗压强度等四种物理性能的变化规律。为分析侵蚀机理,揭示损伤演变规律,采用SEM微观测试方法进行微观分析。主要研究结论分以下几个方面:(1)通过对二衬混凝土的物理腐蚀特性研究,得到不同侵蚀环境与不同浓度下混凝土的四种物理性能变化规律,在相同龄期下Mg SO>NaSO>HO的侵蚀程度,随着侵蚀龄期的增加混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度与质量的变化均呈先增大后减小的变化趋势,侵蚀浓度越高混凝土强度与质量的损失越严重。(2)通过SEM电镜扫描技术进行二衬混凝土的微观试验,得到不同侵蚀环境与不同浓度下二衬的内部微观结构的演变过程,得到不同侵蚀环境产生不同的产物以及相同浓度下混凝土内部微观结构的演变过程,解释微观结构的变化是导致宏观性能劣化的根本原因。(3)通过对隧道三种常用防水板的物理腐蚀特性研究,得到ECB、EVA、HDPE在不同侵蚀环境与不同浓度下的三种物理性能的变化规律,得到在相同侵蚀环境下的耐蚀能力ECB>EVA>HDPE,相同防水板的侵蚀程度HO>Mg SO>NaSO,随着侵蚀龄期的增加防水板的拉伸强度与撕裂强度的变化呈下降趋势,侵蚀浓度越高防水板的损伤程度相对较弱。(4)通过SEM电镜扫描技术进行防水板的微观试验,得到不同侵蚀环境与不同浓度下防水板的表层的微观产物的演变过程,解释微观结构的变化是导致宏观变化的根本原因。

关键词：硫酸盐环境隧道防水结构层防水板宏观力学特性 SEM电镜

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硫酸盐环境下再生混凝土的损伤演化研究

河北工程大学学报（自然科学版） 2012年第2期29卷 1-6页

作者：安新正易成赵长彪张结太河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 中国矿业大学力学与建筑工程学院北京100083 邯郸市四方建设监理有限公司河北邯郸056002

在干湿交替环境下,再生混凝土的硫酸盐侵蚀不仅会引发其外观上的损伤,而且对再生混凝土材料的耐久性也会产生严重的影响。采用硫酸盐-干湿循环试验,研究了3%、5%、10%Na2SO4溶液下全再生混凝土材料性能的衰减退化规律,以及5%Na2SO4溶液... 详细信息

在干湿交替环境下,再生混凝土的硫酸盐侵蚀不仅会引发其外观上的损伤,而且对再生混凝土材料的耐久性也会产生严重的影响。采用硫酸盐-干湿循环试验,研究了3%、5%、10%Na2SO4溶液下全再生混凝土材料性能的衰减退化规律,以及5%Na2SO4溶液下不同再生粗骨料取代率混凝土材料性能的衰减退化规律。试验结果表明:在5%Na2SO4溶液侵蚀作用下,再生混凝土的线膨胀率△L随再生粗骨料取代率r的增加而增大,相对动弹性模量Er达到最大值Emax(r)时所需的干湿循环次数随r的增大而减少,Er的衰减速率随r的增大而增大;全再生混凝土Er的衰减速率和△L都将随Na2SO4浓度水平的升高而增大;Emax(r)/Er约为1.07。

关键词：再生混凝土硫酸盐环境再生骨料取代率损伤模型

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硫酸盐环境下水稳基层的病害分析及防治措施

山西建筑 2017年第1期43卷 162-164页

作者：许刚新疆市政建筑设计研究院有限公司新疆乌鲁木齐830063

介绍了水泥稳定砂砾基层的作用机理,分析了硫酸盐环境对水泥稳定砂砾基层结构及强度的影响,并针对该环境下水稳基层常见的病害类型,提出了一些防治建议,从而确保道路的正常运营。

关键词：道路基层水泥稳定砂砾硫酸盐环境挡水墙

不同浓度硫酸盐环境下建筑混凝土结构耐久性能研究

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中国住宅设施 2023年第5期 124-126页

作者：冯磊磊耿欧中国矿业大学徐海学院江苏徐州221008 中国矿业大学江苏徐州221008

本研究旨在探讨不同浓度硫酸盐环境下建筑混凝土结构的耐久性能,并提出相应的耐久性改善措施。通过文献综述和理论分析,研究了硫酸盐侵蚀对混凝土性能的影响机理及其引起的性能退化。采用制备不同浓度硫酸盐溶液和暴露试验的方法,研究... 详细信息

本研究旨在探讨不同浓度硫酸盐环境下建筑混凝土结构的耐久性能,并提出相应的耐久性改善措施。通过文献综述和理论分析,研究了硫酸盐侵蚀对混凝土性能的影响机理及其引起的性能退化。采用制备不同浓度硫酸盐溶液和暴露试验的方法,研究了不同浓度硫酸盐环境下混凝土性能的变化规律。同时,归纳了提高混凝土结构耐久性的改善措施,包括抗硫酸盐侵蚀混凝土的配制方法和防护涂层的应用等。最后,探讨了其耐久性设计和维护策略的优化方向,希望可以为建筑混凝土结构的设计和维护提供科学依据。

关键词：硫酸盐环境建筑混凝土结构耐久性能

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硫酸盐侵蚀环境对CFRP-粘土砖界面粘结性能的影响

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复合材料学报 2023年第9期40卷 5276-5287页

作者：聂丹靳文强董磊赵坤张家玮绵阳城市学院建筑工程学院绵阳621000 兰州交通大学土木工程学院兰州730070 兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室兰州730070

为探究硫酸盐浸泡环境下碳纤维增强复合材料(CFRP)-粘土砖界面粘结性能退化规律,试验采用质量分数为10wt%的硫酸盐溶液对CFRP-粘土砖试件进行加速腐蚀,并对材料性能进行测定,通过采集应变、承载力等参数,分析CFRP与粘土砖界面承载力能... 详细信息

为探究硫酸盐浸泡环境下碳纤维增强复合材料(CFRP)-粘土砖界面粘结性能退化规律,试验采用质量分数为10wt%的硫酸盐溶液对CFRP-粘土砖试件进行加速腐蚀,并对材料性能进行测定,通过采集应变、承载力等参数,分析CFRP与粘土砖界面承载力能力与粘结强度变化规律。研究表明:硫酸浸泡对CFRP片材和树脂胶的力学性能无显著影响,但对粘土砖的抗压强度有明显影响,经过180天硫酸盐浸泡后,粘土砖抗压强度下降了34.50%。对于CFRP-粘土砖界面的极限承载力与粘结强度,研究发现CFRP的宽度对界面承载力和粘结强度均有影响,增加界面的宽度,可以增加界面的承载能力,但界面粘结强度会因此而下降,且粘结宽度越大,在硫酸盐持续浸泡作用下界面粘结性能退化越显著。在试验基础上引入硫酸盐综合影响系数,并对其采用两种不同方式进行计算,建立考虑硫酸盐浸泡影响的CFRP-粘土砖界面承载力关系模型,通过与试验值对比,本文提出的CFRP-粘土砖界面承载力能关系模型能够很好地预测硫酸盐持续浸泡对CFRP-粘土砖界面承载力退化情况。

关键词：硫酸盐环境碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-粘土砖单面剪切极限承载力粘结强度

应用灰色系统理论预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命(英文)

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硅酸盐学报 2009年第12期37卷 2112-2117页

作者：李北星袁晓露崔巩赵尚传周明凯武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室武汉430070 交通部公路科学研究院北京100088

制备了水胶比分别为0.32,0.40和0.48的纯水泥混凝土试件,水胶比0.32,粉煤灰掺量10%或20%的粉煤灰混凝土试件,矿粉掺量15%或30%的矿粉混凝土试件,粉煤灰和早强剂掺量分别为20%和1%的含早强剂粉煤灰混凝土试件,及粉煤灰和矿粉掺量分别为15... 详细信息

制备了水胶比分别为0.32,0.40和0.48的纯水泥混凝土试件,水胶比0.32,粉煤灰掺量10%或20%的粉煤灰混凝土试件,矿粉掺量15%或30%的矿粉混凝土试件,粉煤灰和早强剂掺量分别为20%和1%的含早强剂粉煤灰混凝土试件,及粉煤灰和矿粉掺量分别为15%和15%的混凝土试件。将混凝土试件暴露于干湿循环–硫酸盐加速侵蚀环境中,测试试件抗压强度的演变规律。采用灰色关联理论研究了硫酸盐浓度、水胶比、矿物掺合料及外加剂等因素对混凝土抗压强度的影响。通过建立多元灰预测模型分析了硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命。结果表明:强度影响因素的灰色关联度由大到小的排序为:水胶比,硫酸盐浓度,测试龄期,粉煤灰掺量,矿粉掺量,早强剂掺量。多元灰预测模型呈现出较高的精度以预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律和服役寿命。

关键词：硫酸盐环境灰关联分析多元灰预测模型服役寿命混凝土