风沙环境下混凝土、砂浆和水泥石的固体颗粒冲蚀磨损试验研究

根据戈壁的风沙流环境特点,采用气流挟沙喷射法,进行混凝土、砂浆和水泥石的冲蚀磨损试验,研究风沙流速度、冲蚀角度、冲蚀时间和沙流量对混凝土、砂浆和水泥石冲蚀磨损的影响。结果表明:混凝土、砂浆和水泥石的冲蚀率与风沙流速度近似呈线性关系,相比于混凝土和水泥石,砂浆的冲蚀率受风沙流速度的影响更大,拟合直线的斜率达2.25;混凝土、砂浆和水泥石的冲蚀率随冲蚀角度的增加而增加,冲蚀角为90°时冲蚀率最高,与脆性材料的冲蚀规律一致,其中砂浆的冲蚀率受冲蚀角度的影响更大;混凝土、砂浆和水泥石进入稳态冲蚀阶段所需的孕育期不同,在同样的试验条件下,混凝土和水泥石约需4min,砂浆约需5min;在相同的冲蚀时间内,C30混凝土试样的冲蚀率随沙流量的增大先降低后增大。

有机硅烷浸渍高性能海工混凝土防腐蚀性能的研究

在分析大型海工工程对混凝土耐久性设计要求的基础上,系统研究了不同浓度的硅烷对海工混凝土防腐蚀性能的影响,探讨了养护条件、酸碱环境等因素对硅烷浸渍混凝土的防腐蚀性能的影响规律。试验结果表明,海工混凝土的吸水率随着试验所用硅烷浓度的升高而降低,氯离子吸收量的降低值也均大于90%,渗透深度达到3mm左右。

混凝土抗风蚀磨损表面强化处理材料的对比试验研究

兰新铁路第二双线新疆段穿越新疆九大风区中风力最强的五大风区。针对风蚀对铁路混凝土结构物的磨蚀问题,选用4种表面强化材料,通过混凝土耐磨蚀和疏水性试验,进行提高混凝土表面耐风蚀性能研究。结果表明:4种表面强化材料均可提高混凝土表面的抗风蚀磨损能力;其中渗透性复合乳液型混凝土表面抗风蚀处理材料在提高混凝土的耐磨蚀性和疏水性以及价格方面具有综合优势,它通过表面渗透方式渗入混凝土中并和混凝土发生反应,在混凝土表面形成致密疏水的网状结构,达到防护和抗风蚀的效果,可提高混凝土表面耐磨度一倍多,表干时间缩短99.35%,且在抗紫外线、抗开裂、抗冻等方面均表现出较好的效果。

涂覆异丁基三乙氧基硅烷混凝土氯离子渗透性

为研究硅烷浸渍剂涂覆层数对不同龄期混凝土抗氯离子渗透性能的影响,采用了混凝土快速氯离子迁移系数法(RCM),研究了硅烷浸渍混凝土(两种配合比)抗氯离子渗透性能。试验结果表明,硅烷浸渍处理可以有效抑制氯离子在混凝土中的渗透,2层浸渍剂涂覆对混凝土氯离子渗透性抑制作用最为显著,两种配合比混凝土试件28 d氯离子扩散系数较未经硅烷浸渍试件分别降低了37.4%和37.6%。

改性环氧树脂固体颗粒冲蚀磨损试验研究

采用气流挟沙喷射法对改性环氧树脂材料进行固体颗粒冲蚀磨损试验，考查冲蚀速度和角度对其冲蚀磨损的影响，并探讨了其冲蚀磨损机理，对比了相同冲蚀条件下几种材料冲蚀率的大小。实验结果表明，改性环氧树脂材料冲蚀率与冲蚀速度近似呈线性关系；在不同的冲蚀速度下，改性环氧树脂材料的冲蚀率在45＆#176;冲蚀时最大，表现出半塑性材料的冲蚀特征；在相同的冲蚀条件下，改性环氧树脂材料冲蚀率是对比材料（如 M30砂浆、水泥石等）冲蚀率的1／16-1／4，适合用作强风沙流环境下混凝土桥梁墩身的防护材料；冲蚀形貌扫描电子显微镜照片表明，冲蚀能量的法向分量使材料表面产生裂纹和破碎，而其切向分量使材料表面产生切削。

水泥基材料表面渗透防护材料技术研究进展

通过表面渗透防护增强是一种新的增强水泥基材料耐久性防护方式,提高表面抗水能力可提高水泥基材料表面抗水载有害离子侵蚀的能力,主要介绍了防护材料达到防护效果的基本性能要求,并分析了水性、膏状、乳液型、溶剂型4种防护材料的研究进展。

沥青改性环氧树脂冲蚀磨损性能

测试了沥青改性环氧树脂材料的力学性能和冲蚀磨损性能,研究了沥青掺量(质量分数)对环氧树脂力学性能和冲蚀磨损性能的影响,并分析了其冲蚀磨损机理.结果表明:沥青的加入降低了环氧树脂的拉伸强度,但在一定程度上提高了其冲击韧性;沥青改性环氧树脂材料的冲蚀行为表现出半塑性材料的冲蚀特征,最大冲蚀率出现在冲蚀角为45°时,其冲蚀率随冲蚀速率增加而增大,冲蚀率与冲蚀速率呈幂函数关系,速率指数为2.74~3.17;沥青掺量为10%时,沥青改性环氧树脂表现出良好的冲蚀抗力,适合用作强风沙流地区混凝土桥梁墩身等的冲蚀磨损防护材料;沥青改性环氧树脂材料的冲蚀是冲蚀能量法向分量和切向分量共同作用的结果,法向分量使材料表面产生裂纹和破碎,切向分量使材料表面产生切削.

掺硅藻土的再生型多孔混凝土净化效果及植生分析

通过边坡雨水径流试验,研究了掺加硅藻土的再生型多孔混凝土对径流污染的处治效果及植物相容性的影响。试验结果表明,随着硅藻土掺量的增加,多孔混凝土对重金属、氨氮的去除率有明显提高,综合了强度与净化效果。硅藻土的合理掺量为20%,掺量硅藻土对多孔混凝土孔隙碱度有一定的改善作用。通过复掺ZS-2植生外加剂能有效降低孔隙p H,与植物相容性较好。

风沙环境下不同强度等级砂浆冲蚀磨损试验研究

针对戈壁风沙流环境特点,采用气流挟沙喷射法,对不同强度等级砂浆进行冲蚀磨损实验,研究冲蚀参数和砂浆强度对冲蚀磨损的影响.实验结果表明,砂浆试样的冲蚀率随冲蚀速度的增大而增大;在低速冲蚀时,强度对冲蚀率影响较小,而在高速冲蚀时,影响较大;各试样速度指数在2.1-2.8之间,与脆性材料的冲蚀磨损预测值相一致.砂浆靶材在45°攻角冲蚀时冲蚀率最低,而在90°攻角冲蚀时冲蚀率最高,符合脆性材料的冲蚀规律.砂浆试样的冲蚀量随冲蚀时间近似呈线性关系增大,不存在冲蚀孕育期.砂浆试样的冲蚀磨损机制为选择性冲蚀磨损.

混凝土应力腐蚀研究现状及问题

混凝土材料在实际工程中常常同时承受压力和腐蚀介质的双重作用 ,有必要研究混凝土的应力腐蚀效应。混凝土发展已经有一个半世纪了 ,但应力腐蚀的研究尚只有短短 10年左右的时间 ,远远不能满足工程应用的需要。高性能混凝土由于其高的强度、低水灰比而表现为高的脆性、低的变形 ,其应力腐蚀效应可能更加显著 ,应该深入进行研究 ,以满足下个世纪高性能混凝土广泛应用的需要。需要采用一些先进方法 ,对应力水平、腐蚀介质强度、腐蚀介质类型对混凝土力学性能、微观结构和耐久性的影响 ,以及各种抑制应力腐蚀的措施进行系统研究 ,以满足工程实际应用的要求。

基于ANSYS的石膏墙板湿热养护过程的仿真研究

通过采用ANSYS内FLOTRAN/CFD的功能,对石膏墙板养护房内空气流动和换热问题进行了仿真研究。建立了养护房内以空气为加热流体的二维ANSYS模型,模拟了养护房内的温度场和速度场,为分析石膏墙板养护设备运行情况奠定了基础。

纳米SiO_2/沥青改性环氧树脂的抗冲蚀磨损性能

为了降低强风沙流区混凝土的冲蚀磨损,常采用环氧树脂材料对其进行防护,但环氧树脂材料存在交联度高、脆性较大等缺点。为此,采用纳米Si O2和沥青对环氧树脂进行了改性,研究了改性环氧树脂的力学性能和冲蚀磨损性能,并分析了其冲蚀磨损机理。结果表明:纳米Si O2和沥青共同改性环氧树脂不仅提高了环氧树脂的拉伸强度,同时改善了环氧树脂的冲击韧性;改性环氧树脂材料表现出半塑性材料的冲蚀特征,最大冲蚀率出现在45°冲蚀角,冲蚀率与冲蚀速率呈指数关系,速率指数为2.65~3.25;1%纳米Si O2和10%沥青协同改性的环氧树脂表现出了良好的冲蚀抗力,是强风沙流环境下混凝土结构冲蚀磨损防护的可选材料。

低成本、高耐久环保型GRC配制技术

通过长达3年的标准养护试验及50℃热水加速老化试验,对比研究了以粉煤灰、硅灰改性普通硅酸盐水泥为基体、普通硅酸盐水泥为基体和快硬硫铝酸盐水泥为基体的三种GRC复合材料强度及耐久性,并分析了GRC复合材料的成本及环境效应。研究结果表明,以粉煤灰、硅灰改性普通硅酸盐水泥为基体配制GRC,具有后期强度高、耐久性好、成本低及环保等优点,是一种具有广阔应用前景的GRC配制技术。

纳米SiO2改性再生混凝土抗氯离子的渗透性能实验

为了得到纳米SiO 2溶液改性再生骨料的最佳处理方式及改性处理后再生混凝土的抗氯离子渗透性能,采用3组不同浓度(2%、4%、6%)纳米SiO 2溶液、浸渍时间不同(24、36、48、60和72 h)的方式对再生骨料进行改性处理.通过NEL法研究SiO 2溶液改性后再生骨料不同取代率(50%、70%、100%)的再生混凝土氯离子扩散系数,并与未经改性处理的取代率为100%的再生混凝土比较.结果表明:通过纳米SiO 2溶液改性处理后的再生混凝土强度和抗氯离子渗透性能比未经改性处理的再生混凝土有较大提升,质量浓度4%浸渍36 h时处理效果最为显著.

磷酸盐水泥凝结时间研究

试验研究了缓凝剂、氧化镁比表面积及活性、粉煤灰、环境温度、水固比等因素对磷酸盐水泥（MPC）凝结时间的影响，并就磷酸盐水泥水化机理进行讨论。研究结果发现，缓凝剂、氧化镁比表面积及活性、环境温度三者对磷酸盐水泥凝结时间影响较大，而粉煤灰掺量与水固比对凝结时间的影响作用相对较小。

混凝土中钢筋锈蚀破坏和修复技术

分析了混凝土中钢筋锈蚀的破坏机理，根据钢筋锈蚀的电化学过程，重点介绍了目前国内外适用的数种修复方法和修复材料．

负压常温聚合物浸渍工艺及其在混凝土修补防渗防腐工程上的应用

负压常温聚合物浸渍工艺是我院研究成功的用于制造聚合物浸渍混凝土(PIC)及其制品的一种新工艺,主要原理是采用柔性负压浸渍腔代替浸渍容器或围堰,并使浸渍液在常温下聚合。这种工艺不受混凝土构筑物形状面积的限制,对竖立面的浸渍尤为简便,并且浸渍后混凝土的强度、抗渗性、耐化学腐蚀性都有较大改善和提高,不但可在工厂生产PIC制品,而且可在现场应用。本文介绍负压工艺的原理、特点、实施方法及其在混凝土修补、防渗、防腐蚀工程上的应用实例。

改性聚丙烯纤维混凝土耐久性的研究

研究了一种新型合成纤维-多微孔型的改性聚丙烯纤维对混凝土的孔结构及耐久性的影响。试验结果表明:在混凝土中掺入改性聚丙烯纤维可以明显改善混凝土的孔隙结构,在一定范围内,使其小孔百分含量增加,大孔百分含量减少,同时总孔隙率降低,因而改善了混凝土的抗冻性及抗渗性。

基于PCA-BP原理的混凝土碳化深度预测

混凝土碳化深度是钢筋混凝土结构耐久性评估的重要参数,影响混凝土碳化深度的因素主要有水灰比、水泥用量、混凝土抗压强度、碳化时间、水泥强度、温度与湿度。基于以上7个参数,并结合BP神经网络较好的预测性,以及主成分分析(PCA)能消除自变量间的多重共线性和降低输入数据维度的特点,建立了基于PCA-BP神经网络的混凝土碳化深度预测模型。以30组实测数据为例,对7个影响因素进行主成分分析,最终降为4个主成分,进而将其作为BP神经网络的输入因子,对混凝土碳化深度进行了预测。结果表明:PCA-BP神经网络预测误差低,实现了对混凝土碳化深度的较准确预测,PCA-BP神经网络模型为混凝土碳化深度预测提供了一种科学、可靠的方法。

SiC-聚氨酯改性环氧树脂固体颗粒冲蚀磨损性能研究

采用SiC微粉和聚氨酯对环氧树脂进行增强、增韧改性,研究SiC微粉和聚氨酯掺量对环氧树脂力学性能和抗冲蚀磨损性能的影响。实验结果表明,SiC微粉的掺入在一定程度上提高了环氧树脂试样的拉伸强度、冲击韧性和邵氏硬度,而聚氨酯的掺入降低了环氧树脂的拉伸强度和邵氏硬度,但提高了其冲击韧性;SiC微粉和聚氨酯P24F协同改性,使环氧树脂试样的最大冲蚀率出现角度由60°下降到45°,表现出半塑性材料的冲蚀特性;在不同冲蚀条件下,当SiC微粉掺量为5%、聚氨酯P24F掺量为12.5%时,改性环氧树脂的冲蚀率均最低,表现出良好的冲蚀抗力。