环境作用下混凝土冻融损伤特性研究

混凝土的冻融损伤表现为表面剥落、裂缝形成和强度下降,当水分在混凝土孔隙中结冰时,会产生显著的体积膨胀,以对孔隙壁施加压力。随着循环次数的增加,这种压力会逐渐破坏混凝土的微观结构,从而导致宏观层面的破坏。文章对混凝土的冻融损伤特性进行了深入探讨,通过分析和对比气冻气融和水冻水融两项试验得到了环境因素对混凝土冻融损伤性的具体作用,从而为混凝土材料的发展与应用提供了指导。

奥扎格雷氨丁三醇注射用浓溶液使用中及低温冻融稳定性研究

目的 考察奥扎格雷氨丁三醇注射用浓溶液使用中及低温、冻融稳定性,为其临床使用、贮藏和运输提供参考。方法 奥扎格雷氨丁三醇注射用浓溶液分别采用0.9%氯化钠注射液和5%葡萄糖注射液稀释,于0,2,4,6,8和24 h检测配伍后溶液的性状、pH、有关物质、不溶性微粒、可见异物及含量;奥扎格雷氨丁三醇注射用浓溶液分别经低温(2~8℃)和冻融(-10~-20℃)各3个循环,考察性状、pH、有关物质、不溶性微粒、可见异物及含量的变化。结果 奥扎格雷氨丁三醇注射用浓溶液分别用0.9%氯化钠注射液与5%葡萄糖注射液稀释后,24 h内各项检测指标均符合规定,且与0时相比无明显变化;奥扎格雷氨丁三醇注射用浓溶液经历低温、冻融各3个循环,各检测指标也均符合规定,且与0时相比无明显变化。结论 奥扎格雷氨丁三醇注射用浓溶液与0.9%氯化钠注射液、5%葡萄糖注射液在24 h内配伍稳定性良好;短期内经历低温或冷冻条件,不影响奥扎格雷氨丁三醇注射用浓溶液的质量。

陶粒混凝土-普通混凝土环氧树脂界面冻融后抗剪性能试验研究

采用全轻陶粒混凝土加固普通混凝土构件,可在实现既有结构性能提升的同时降低加固体自重,改善加固结构承载特性.为研究新老混凝土环氧树脂粘结界面冻融损伤后抗剪性能退化规律,开展了7组新老混凝土试件和2组整浇试件的冻融试验,测试各组试件分别在经历0、5、10、15、20、25及30次冻融后的界面抗剪强度,分析试件外观损伤、抗剪破坏形态及抗剪强度退化规律.研究结果表明:冻融次数低于15时试件剪切破坏均发生在普通混凝土与环氧树脂界面剂之间,冻融次数超过25时发生在全轻陶粒混凝土与环氧树脂界面剂之间,15~25次时为过渡状态;冻融后试件界面抗剪强度出现明显退化,经历5、10、15、20、25、30次冻融循环后,界面抗剪强度较冻融前的下降率分别为7.83%、20.91%、25.54%、31.11%、36.54%、45.27%.建立了环氧树脂界面的抗剪强度退化计算公式,可较准确地预测出冻融后环氧树脂界面抗剪强度.研究结论可为工程结构加固及类似新老混凝土连接界面研究与设计提供参考.

冻融循环作用后钢管混凝土界面黏结滑移本构模型研究

在北方寒冷地区,钢管混凝土结构因冻融作用侵蚀而造成钢管开裂以及钢管混凝土结构力学性能劣化从而导致结构破坏的事故时有发生。针对冻融侵蚀后钢管混凝土界面黏结性能问题,制作了钢管混凝土推出试件,考虑冻融循环次数、混凝土强度、钢管径厚比等不同参数,进行冻融试验和推出试验,分析了界面黏结力的分布规律和影响因素,研究了冻融循环作用后钢管混凝土界面黏结滑移本构关系,确定了界面平均黏结强度以及峰值黏结强度、残余黏结强度特征值。结果表明,随着冻融循环次数的增加,界面平均黏结强度减小,极限荷载对应的滑移逐渐增大,而残余黏结强度呈线性减小,稳定段起点滑移随着冻融循环次数的增加呈指数增长。峰值黏结强度、残余黏结强度随混凝土强度的增加而提高,随着径厚比的增大而降低。分析外钢管密布应变计所测出的应变分布规律可知界面黏结应力呈指数分布,对比分析由荷载、滑移结合能量法理论推导所得的黏结应力分布函数,结果表明其具有较高精度,为后期研究界面黏结性能提供了新思路。构建了冻融循环作用后界面黏结应力-滑移三段式本构模型,并提出了相应特征值计算公式和本构模型,可为该类构件设计时考虑冻融作用提供参考。

玄武岩纤维水工混凝土抗盐冻性能试验研究

提高混凝土的氯盐侵蚀和抗冻性能具有重要的理论意义和工程价值。文章通过室内试验的方式,探讨了玄武岩纤维及其掺量对混凝土的抗氯盐盐冻性能的影响。根据试验结果,在混凝土中掺加一定量的玄武岩纤维混凝土,可以有效提升其抗盐冻性能,在工程应用中推荐掺加0.3%的玄武岩纤维。

冻融频数对透水混凝土质量损失的关系的研究

透水混凝土的抗冻性是在寒冷地区的重要强度以及耐久性指标之一,根据本文对透水混凝土试块进行的不同次数的冻融试验,研究发现透水混凝土内部的细小裂纹会沿着一定方向持续扩张,当扩张到一定程度时,原本不连通的孔隙将相互连通。通过测定透水混凝土弹性模量的相对变化来评估其破坏状态,相对弹性模量冻融次数达到70次时,试块质量仅下降0.74%,且表面无明显破坏痕迹,但测定弹性模量使用的动弹仪主要是依据内部的基频折损来评价混凝土的破坏状态,故透水混凝土与弹性模量关系有待进一步研究。

冻融循环作用下重力坝混凝土力学特性研究

混凝土作为重力坝的主要建筑材料,力学特性直接影响坝体的安全性能。冻融循环会导致混凝土内部结构的破坏,降低力学性能。以某重力坝为参考,通过采用动态单轴压缩试验,分析冻融循环下混凝土的力学特性。结果显示,混凝土强度随冻融循环的变化十分明显,冻融循环次数增大时,混凝土强度降低。随着冻融循环次数的增加,试样的应力显著减小,动弹性模量显著下降。研究表明,分析重力坝混凝土力学特性应更多关注坝体的损坏程度以及结构变化。

基于正交试验和超声波波速的水库底泥透水混凝土性能研究

水库中的黏土、砂、有机物和无机矿物等结合并沉淀形成了水库底泥,水库底泥通常以不规则非均质体的黏土胶状物存在,呈流塑状态,具有良好的可塑性,颗粒之间较为松散。水库底泥的堆积会使水库的蓄水和防洪能力减弱,进而缩小水库容量,缩短水库寿命,影响航运交通等。另外水库底泥的长久堆积,其所含有的有机物还可能会对周边环境造成污染,水环境安全指数降低,进而对人类生存构成潜在的威胁,因此迫切需要对水库底泥进行资源化利用。为提高水库底泥在建筑材料领域的附加值利用率,将水库底泥作辅助胶凝材料制备透水混凝土。通过正交试验对水库底泥透水混凝土进行配合比设计优化研究,分析矿渣粉、水库底泥和增强剂对水库底泥透水混凝土干密度、总孔隙率、有效孔隙率、透水系数、超声波波速和28 d抗压强度等性能指标的影响,研究超声波波速与孔隙率、透水系数和28 d抗压强度之间的关系,探究试件的质量和超声波波速随冻融循环次数的演化规律。结果表明,随着水库底泥的掺入,水库底泥透水混凝土的干密度、抗压强度和超声波波速不断下降,孔隙率和透水系数不断增大;矿渣粉掺入使得试件的干密度、抗压强度和超声波波速先增大后减小,孔隙率和透水系数先减小后增大;增强剂对试件的性能指标影响不明显。3种因素对水库底泥透水混凝土的干密度、总孔隙率、有效空隙率、透水系数、超声波波速和28 d抗压强度影响排序为水库底泥掺量>矿渣粉掺量>增强剂掺量;超声波波速与孔隙率、透水系数和28 d抗压强度的曲线拟合相关性良好;随着冻融循环次数增加,试件质量损失率逐渐增大、超声波波速逐渐下降,矿渣粉和增强剂可以改善试件的冻融耐久性。研究成果将推进水库底泥在制备建筑材料中的开发与应用,有望为水库底泥透水混凝土的进一步应用提供参考。

冻融循环作用下CFRP加固混凝土梁疲劳性能试验研究

为研究冻融循环作用对CFRP加固混凝土梁疲劳性能的影响,以CFRP加固混凝土梁的疲劳试验作为对照,分别进行了CFRP加固受到冻融循环作用的混凝土梁的疲劳试验和CFRP加固梁经冻融循环作用后的疲劳试验.试验结果表明：在正常使用状态下,冻融循环50次作用后,CFRP加固梁的挠度增加了6.2%-14.9%,主筋应变增加了2.14%-11.2%,刚度变化不显著;在相同疲劳荷载作用下,与未经冻融作用的CFRP加固梁相比,经受冻融循环作用的CFRP加固梁的疲劳寿命降低不到5%;CFRP加固受到冻融损伤的混凝土梁可能发生剥离破坏,因而在工程中,为防止发生剥离破坏应采取有效措施.

掺钢和玄武岩纤维混凝土的冻融循环试验研究

钢纤维和玄武岩纤维能够有效提高混凝土耐久性,利用冻融循环试验,对掺钢和玄武岩纤维的混凝土抗冻性能及其冻融损伤计算模式进行研究。试验结果表明:混凝土抗冻性受到纤维种类和纤维体积掺量影响明显,当掺加体积率1.5%钢纤维和0.05%玄武岩纤维时混凝土抗冻性能最优,可达到F250等级水平。并对混凝土的冻融损伤机理和纤维的增强作用进行深入分析,确定了基于相对动弹性模量的冻融损伤计算模式和基于冻融累积损伤的冻融损伤计算模式。经过试验数据的对比分析,得出基于相对动弹性模量的冻融损伤计算模式精度更高,拟合而成的一元二次函数衰减模式比指数函数衰减模式具有更高的精度,相关系数均达到0.99以上,更适合用来预测纤维混凝土的冻融耐久性。

环氧树脂混凝土冻融性能试验研究

为考察环氧树脂混凝土在冻融循环条件下性能的变化规律,采用"快冻法",以外观形态、质量损失、抗压性能、抗折性能为考核指标,对环氧树脂混凝土进行了冻融循环试验,并与普通混凝土和引气混凝土进行了对比。试验结果表明:经过300次冻融循环后,环氧树脂混凝土外观形态基本无变化,质量损失低于0.18%;抗压强度降低24.73%,抗压极限应变增加30.38%,抗压弹性模量降低37.91%;抗折强度降低26.27%,抗折极限应变增加77.72%,抗折弹性模量降低8.84%;上述各项指标变化幅度均明显小于普通混凝土和引气混凝土,表明环氧树脂混凝土具有更加优异的耐冻融性能。

混凝土在试验室条件下冻融破坏的特点

根据试验结果显示的混凝土试件在冻融循环作用下动弹性模数下降的规律,分析了混凝土内微气孔提高抗冻性的作用,说明了普通混凝土崩解性破坏和掺引气剂混凝土渐进性破坏的不同特点及机理。

抗冻融混凝土的试验研究及应用

对高性能混凝土的重要指标——耐久性进行试验研究,设计正交试验,利用极差对试验结果进行分析,找出各因素水平对抗冻性能的影响规律,优选出最佳配合比A1B2C1D3,制备出了高抗冻融混凝土并进行了生产实践,取得了良好的效果。

复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土抗冻融性能研究

为探究复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土的抗冻融性能,对三种胶凝材料体系的混凝土,在四种不同水胶比下,进行快速冻融试验与压汞试验。从外观损伤、质量损失、相对动弹性模量及孔隙结构等方面研究其抗冻融性能退化规律。结果表明:在相同条件下,适当降低水胶比可以提高混凝土的抗冻融性能;与普通混凝土相比,由石灰石粉、矿渣和粉煤灰等矿物掺合料与水泥组成的复合胶凝材料体系,提高了混凝土抗冻融性能;因矿渣活性高于粉煤灰,“20%(质量分数,下同)石灰石粉+15%粉煤灰+15%矿渣”混凝土抗冻融性能弱于“20%石灰石粉+30%矿渣”混凝土;矿物掺合料能细化混凝土孔径,提升抗冻融性能。通过理论分析与试验数据回归,建立了不同胶凝材料体系下复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土冻融损伤模型。

混凝土的抗冻融破坏试验研究

简述混凝土抗冻融破坏现状及机理。通过配合比设计试验 。

冻融循环作用下再生混凝土力学性能试验研究

为了研究再生混凝土冻融循环后的力学性能变化,通过快冻法进行再生混凝土的冻融循环试验,设计正交实验研究不同强度的普通混凝土和再生混凝土的抗冻性能,得出冻融循环次数对混凝土抗压强度损失率、质量损失率、动弹性模量损失率的影响,并根据试验现象对再生混凝土冻融循环的破坏机理进行分析。研究表明:再生混凝土力学性能较普通混凝土差。

受冻融混凝土表面处理后的暴露试验研究

采用硅烷凝胶对受冻融混凝土进行表面处理,通过室外暴露试验研究受冻融混凝土表面处理后的的抗氯离子侵蚀和抗碳化性能,并对防护机理进行分析。结果表明:表面处理能明显提高受冻融混凝土抗氯离子侵蚀能力,其效果与混凝土冻融损伤程度、渗透型涂料用量有关;由于受到混凝土冻融损伤程度和环境气候的影响,受冻融混凝土的抗碳化性能有所差异。基于试验结果,引入渗透型涂料影响系数δs与冻融损伤因子ω对碳化模型进行了修正。

快速预测混凝土抗冻标号新方法——一次冻融试验法

天津港湾工程研究所陈蔚凡高级工程师经过十余年对砼的精密测试仪器,根据大量试验数据,得出用砼一次冻融变形值快速预测砼抗冻标号的方法,已于1992年11月通过鉴定。专家们一致认为该项研究成果属国际先进水平。砼的抗冻性是决定寒冷地区砼工程耐用年限的一项重要指标。

添加粉煤灰和硅粉的路面高性能再生混凝土冻融特性试验研究

在分析影响混凝土冻融特性的主要影响因素的基础上,利用冻融循环试验,对比研究了普通混凝土、添加粉煤灰和硅粉的高性能混凝土及高性能再生混凝土的冻融特性。试验结果表明,外掺粉煤灰和硅粉能显著提高普通混凝土和再生混凝土的抗压强度,并显著改善其抗冻性能;添加粉煤灰和硅粉能有效提高再生混凝土的抗压强度,且高于相同配合比的普通混凝土,高性能再生混凝土的抗冻性能接近于普通混凝土,符合实际工程的需要;冻融循环前期的抗冻性能劣化较后期更为严重,建议加强早期的养护。

纤维陶粒混凝土冻融性能及损伤模型试验研究

针对聚丙烯纤维陶粒混凝土,开展系列冻融损伤试验、不同冻融损伤次数后的抗压及劈裂抗拉破坏试验,观察冻融损伤试验现象,证实了纤维可以有效改善陶粒混凝土的抗冻性能,并可延缓陶粒混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的衰减。通过测试冻融损伤参量的变化与发展过程,总结归纳出各冻融损伤参量的演变规律。分别以质量、相对动弹性模量、抗压强度、劈裂抗拉强度定义的损伤变量,建立含冻融循环次数和纤维掺量两个自变量的冻融损伤模型,该模型可以很好地反映出纤维陶粒混凝土在冻融循环作用下的损伤过程。