关博文
,
於德美
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马慧
,
张纪阳
,
谢超
,
杨涛
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.03.021
目的：解决疲劳荷载作用下道路工程结构混凝土硫酸盐侵蚀破坏严重的问题。方法采用自主研发的腐蚀疲劳试验装置，通过化学分析及强度测试，研究荷载类型(交变荷载和持续荷载)、硫酸盐种类(Na2SO4和MgSO4)、硫酸盐浓度(5%和10%(均为质量分数)的Na2SO4)、应力水平(20%、40%和60%)、水灰比(0.35、0.38)对道路混凝土腐蚀龄期为180 d时的硫酸根离子分布及强度变化的影响规律；同时，采用硅烷对混凝土进行表面涂覆，对其抗疲劳腐蚀性能进行测试。结果承受腐蚀疲劳的道路混凝土表层的硫酸根离子侵入速度是承受持续荷载的试件的1.43倍。在腐蚀疲劳作用下，当硫酸盐浓度提高1倍时，混凝土表层硫酸根离子侵蚀速度提高近1倍；应力水平由0.2提高至0.6时，表层硫酸根离子质量分数由2.51%提高至4.62%；水灰比由0.38降至0.35时，表层硫酸根离子扩散速度降低17%。由于硫酸镁腐蚀生成的Mg( OH)2溶解度很低，混凝土表层硫酸镁腐蚀速度是硫酸钠的70%。此外，涂覆硅烷的混凝土抗弯拉系数较未涂覆试件提高了近40%。结论疲劳荷载加剧了混凝土中硫酸盐的侵蚀。在腐蚀疲劳环境中，可采用适当降低水灰比、硅烷涂覆表面的方法提高混凝土抗硫酸根离子侵蚀能力，延长混凝土服役周期。
关键词:
道路工程
,
混凝土
,
硫酸盐侵蚀
,
疲劳荷载
,
防护技术
,
硅烷涂覆
关博文
,
杨涛
,
於德美
,
张纪阳
,
马慧
,
谢超
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.20.031
在已有水泥混凝土氯离子侵蚀模型基础上，综合考虑外部环境因素(温度、湿度、风速)与混凝土自身条件(龄期、氯离子吸附效应)对非饱和混凝土氯离子侵蚀的影响，建立干湿循环下混凝土氯离子传输模型并进行实验验证。根据运算的复杂程度对 Fib Model Code 模型进行优化，建立干湿循环作用下钢筋混凝土寿命预测模型，可为实际工况下受氯离子侵蚀钢筋混凝土材料设计与寿命预估提供参考。
关键词:
混凝土
,
干湿循环
,
氯离子
,
钢筋锈蚀
,
对流
,
扩散
冯超
,
於德美
,
关博文
,
陈华鑫
,
申爱琴
硅酸盐通报
根据氯离子在混凝土中的传输机制，考虑干湿交替过程中水分传输的差异，推导得出氯离子在非饱和混凝土中传输的对流-扩散控制方程。试验结果与模型计算结果吻合良好。计算结果表明：自由氯离子浓度随着干湿循环次数的增加而增加，对流区深度、表面氯离子浓度和峰值氯离子浓度随着干湿循环次数的增加而增加并逐渐趋于稳定，根据计算结果回归得出各指标随干湿循环次数的变化方程。
关键词:
非饱和混凝土
,
氯离子
,
对流区深度
,
表面氯离子浓度
於德美
,
关博文
,
申爱琴
,
陈华鑫
硅酸盐通报
实体工程中大多数混凝土结构由于干湿交替作用处于非饱和状态,研究非饱和混凝土中的氯盐侵蚀对混凝土耐久性具有重要的意义.根据氯离子在混凝土中的传输机制,考虑干湿交替过程中水分传输的差异,推导得出氯离子在非饱和混凝土中传输的对流-扩散控制方程.采用精度高的Crank-Nicolson格式对水分扩散方程、氯离子对流-扩散方程进行差分,并用MATLAB软件编程进行数值求解.试验结果与模型计算结果吻合良好,通过参数敏感性分析结果可知,氯离子浓度随着混凝土表层孔隙饱和度和干湿比的增加而减小,当混凝土初始饱和度为0.3时氯离子浓度最高.
关键词:
非饱和混凝土
,
氯离子
,
扩散
,
对流
,
对流区深度
