海水干湿循环下疲劳损伤钢筋混凝土梁氯离子扩散试验研究 被引量：12

1

作者 王丹 刘子键 +2 位作者 郑晓宁 刁波 叶英华 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期250-256,共7页

氯离子引起的钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的重要因素之一。沿海地区的钢筋混凝土桥梁结构,不但承受循环荷载作用并累积损伤,还受到沿海环境中的氯离子侵蚀。通过试验模拟沿海环境下混凝土桥梁结构的实际工作条件,选择疲劳荷载... 氯离子引起的钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的重要因素之一。沿海地区的钢筋混凝土桥梁结构,不但承受循环荷载作用并累积损伤,还受到沿海环境中的氯离子侵蚀。通过试验模拟沿海环境下混凝土桥梁结构的实际工作条件,选择疲劳荷载上限值分别为RC梁静力极限荷载的0%、20%、30%,对钢筋混凝土梁进行循环加载20万次,再经历100次海水干湿循环,测定了氯离子含量,并分析其扩散系数。结果表明:随着RC梁疲劳荷载上限值的增加,混凝土中氯离子扩散性增强;沿梁跨度方向,随着弯矩的增加,混凝土中氯离子扩散性增强;RC梁中受拉区和受压区混凝土中氯离子的扩散性相近,且当疲劳荷载上限为极限荷载的30%时,受压区氯离子扩散系数较受拉区大。 展开更多

关键词 RC梁 疲劳损伤 海水干湿循环 疲劳试验 氯离子扩散

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海水暴露环境下带裂缝混凝土的表面防水处理 被引量：12

2

作者 张鹏 戴建国 +2 位作者 赵铁军 Folker H.Wittmann S.Hartmann 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期214-218,共5页

对带裂缝混凝土表面进行了4种不同硅烷防水处理,通过770次海水干湿循环暴露试验,研究了表面防水处理对带裂缝混凝土水分和Cl-渗透的影响.结果表明,对于无裂缝混凝土而言,硅烷防水处理有效抑制了水分和Cl-的渗透;混凝土开裂后及时进行特... 对带裂缝混凝土表面进行了4种不同硅烷防水处理,通过770次海水干湿循环暴露试验,研究了表面防水处理对带裂缝混凝土水分和Cl-渗透的影响.结果表明,对于无裂缝混凝土而言,硅烷防水处理有效抑制了水分和Cl-的渗透;混凝土开裂后及时进行特定的硅烷防水处理,那么即使裂缝宽度达0.2 mm,仍可建立有效的Cl-隔离层;防水处理后混凝土再开裂时,则防水效果对裂缝宽度的敏感性较大.因此,对带裂缝的钢筋混凝土结构进行硅烷防水处理前,必须对其裂缝状态进行正确评估,以保证硅烷防水处理的有效性. 展开更多

关键词 海水干湿循环 裂缝 表面防水处理 吸水量 Cl-渗透 憎水层

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海水干湿循环对带裂缝钢筋混凝土柱力学性能及氯离子含量的影响 被引量：10

3

作者 沈孛 叶英华 +1 位作者 刁波 郑晓宁 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期65-70,共6页

通过实验室模拟沿海氯环境和钢筋混凝土结构服役工作条件。使初始裂缝宽度分别为0、0.07、0.10、0.14 mm的钢筋混凝土(RC)偏压柱试件受到100次海水干湿循环作用,观察裂缝发展情况,然后对柱试件进行静力偏压加载试验,并测量受拉区混凝土... 通过实验室模拟沿海氯环境和钢筋混凝土结构服役工作条件。使初始裂缝宽度分别为0、0.07、0.10、0.14 mm的钢筋混凝土(RC)偏压柱试件受到100次海水干湿循环作用,观察裂缝发展情况,然后对柱试件进行静力偏压加载试验,并测量受拉区混凝土的氯离子含量。结果表明,不同初始裂缝宽度的RC柱试件经过100次海水干湿循环后,其屈服荷载、极限荷载和延性均随初始裂缝宽度的增加而降低;按规范计算的偏压承载力均高于试验值。与偏压极限荷载试验值相比,当初始裂缝宽度小于0.10 mm时,规范计算极限荷载值的相对误差小于5%,裂缝宽度为0.10 mm及以上时,规范计算极限荷载值的相对误差大于16%。柱试件混凝土受拉表层(0~10 mm)的氯离子含量随初始裂缝宽度的增加而增大;当裂缝宽度小于0.10 mm时,受拉混凝土内层(10~30 mm)的氯离子含量差别不大;裂缝宽度为0.10 mm及以上时,受拉混凝土内层(10~30 mm)的氯离子含量近乎成倍增加。 展开更多

关键词 RC柱 海水干湿循环 初始裂缝宽度 承载力 氯离子含量

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海水干湿循环作用下天然橡胶支座橡胶材料性能劣化试验 被引量：6

4

作者 李艳敏 马玉宏 +1 位作者 赵桂峰 周福霖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期146-152,222,共8页

考虑到近海桥梁极易遭受晴雨交替变化天气、高湿高温及海风海浪交替作用等产生的海水干湿循环作用,针对天然橡胶隔震支座所使用的橡胶材料开展了同时同步的试验研究。重点探讨橡胶材料各项力学性能随海水干湿循环作用时间的变化规律。... 考虑到近海桥梁极易遭受晴雨交替变化天气、高湿高温及海风海浪交替作用等产生的海水干湿循环作用,针对天然橡胶隔震支座所使用的橡胶材料开展了同时同步的试验研究。重点探讨橡胶材料各项力学性能随海水干湿循环作用时间的变化规律。结果表明:海水干湿循环作用对橡胶材料的力学性能影响较大。经过了长达60d海水干湿循环试验后,橡胶材料的硬度和定伸应力均呈现增大的趋势,前者增大了约22%,后者增大了58.2%~118%,且大变形情况下的增长幅度更大;拉伸强度及扯断伸长率均呈降低趋势,分别降低了65.7%,51.53%,可能对橡胶支座的拉伸性能和极限剪切性能产生不利影响。以上研究成果可为橡胶材料的本构关系变化规律、橡胶隔震支座性能劣化规律研究,以及隔震结构全寿命性能评估和设计打下坚实的基础。 展开更多

关键词 海水干湿循环 橡胶隔震支座 橡胶材料 力学性能

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基于海水干湿循环的天然橡胶支座剪应变相关性试验研究 被引量：5

5

作者 李艳敏 马玉宏 +1 位作者 赵桂峰 周福霖 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期26-31,共6页

针对直径为220mm的天然橡胶隔震支座(LNR)开展了长达60天的海水干湿循环试验,试验期间定期对其剪应变相关性进行测试,得到了LNR剪应变相关性随海水干湿循环作用时间的变化情况,通过拟合试验数据,得到了橡胶隔震支座水平刚度K_(ht)(γ)与... 针对直径为220mm的天然橡胶隔震支座(LNR)开展了长达60天的海水干湿循环试验,试验期间定期对其剪应变相关性进行测试,得到了LNR剪应变相关性随海水干湿循环作用时间的变化情况,通过拟合试验数据,得到了橡胶隔震支座水平刚度K_(ht)(γ)与K_(h0)(100%)的比值随海水干湿循环时间及剪切应变双参数的变化关系式,可为今后更好地探究海水干湿循环海洋环境下橡胶隔震支座性能的变化规律及跨海桥梁等近海交通工程的全寿命抗震性能分析提供理论依据。试验结果表明:同一海水干湿循环时间时,剪应变由50%增至150%,支座的水平刚度变化范围在11%左右,说明了LNR的水平刚度具有较好的稳定性;同一剪应变时,水平刚度随海水干湿循环时间呈缓慢增大趋势,试验60天后,剪应变由50%增至150%,水平刚度增大幅度分别为19.67%、20.89%、22.60%、23.73%和24.95%,说明LNR的水平刚度对海水干湿循环作用的影响较敏感;K_(ht)(γ)/K_(h0)(100%)随海水干湿循环时间增长而增大,随剪切变形增大而减小,说明海水干湿循环作用及剪应变大小均会对该比值产生影响。 展开更多

关键词 海水干湿循环 天然橡胶隔震支座 剪应变相关性

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海水干湿环境下循环荷载损伤混凝土梁的力学性能劣化 被引量：4

6

作者 王鑫 庞森 +1 位作者 刁波 叶英华 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2017年第2期67-70,140,共5页

采用实验室模拟钢筋混凝土桥梁的实际工作状态,首先对4个钢筋混凝土(RC)梁试件施加幅值分别为0,4Pu,0.5Pu,0.6Pu(Pu为单调加载梁的极限荷载)的循环荷载且等幅循环加载10次,再对损伤的RC梁进行240次海水干湿循环作用,最后进行单调加载试... 采用实验室模拟钢筋混凝土桥梁的实际工作状态,首先对4个钢筋混凝土(RC)梁试件施加幅值分别为0,4Pu,0.5Pu,0.6Pu(Pu为单调加载梁的极限荷载)的循环荷载且等幅循环加载10次,再对损伤的RC梁进行240次海水干湿循环作用,最后进行单调加载试验,研究RC梁的力学性能劣化情况。结果表明:在循环荷载和海水干湿循环综合作用下,随着循环荷载幅度增加,钢筋混凝土梁的屈服荷载、极限荷载、刚度等力学指标均下降;240次海水干湿循环作用后,循环荷载产生的梁试件中混凝土裂缝大多数自愈合,少数裂缝呈现部分愈合状态。 展开更多

关键词 循环荷载幅值 钢筋混凝土梁 海水干湿循环 累积损伤 耐久性

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环境和荷载对RC柱滞回性能和氯质量分数的影响 被引量：4

7

作者 沈孛 刁波 +1 位作者 叶英华 耿娇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期87-93,共7页

为研究不同持续荷载比例(持续偏压荷载占极限偏压荷载的比例)和不同环境对RC(reinforced concrete)柱的滞回性能和氯质量分数影响,试验室模拟了沿海地区RC结构的工作条件.持续荷载比例分别为0、0.2和0.35的RC柱试件,经历100次海水干湿... 为研究不同持续荷载比例(持续偏压荷载占极限偏压荷载的比例)和不同环境对RC(reinforced concrete)柱的滞回性能和氯质量分数影响,试验室模拟了沿海地区RC结构的工作条件.持续荷载比例分别为0、0.2和0.35的RC柱试件,经历100次海水干湿循环或置于大气环境100 d后,进行低周水平反复加载试验并测试受拉区混凝土的氯离子质量分数.结果表明,持续偏压荷载使海水干湿循环柱和大气环境柱的滞回曲线均呈现明显的不对称性,且前者的不对称性甚于后者.当水平荷载产生的截面应力分布与持续偏压荷载的同向且持续荷载比例为0.35时,海水干湿循环柱的峰值荷载和耗能能力分别是大气环境柱的0.89和0.57倍;反之,前者分别是后者的1.04和1.08倍.持续偏压荷载耦合海水干湿循环作用后,距受拉表面20 mm和40 mm深处,受拉混凝土的氯离子质量分数均是持续偏压荷载单独作用(即大气环境柱)的3倍以上.可见,持续偏压荷载耦合海水干湿循环作用加速了氯离子的渗透和滞回性能的劣化. 展开更多

关键词 持续荷载 海水干湿循环 大气环境 滞回性能 氯离子质量分数

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海水干湿循环对初始损伤RC梁力学性能的影响 被引量：4

8

作者 庞森 刁波 +2 位作者 叶英华 王鑫 陈树鑫 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1004-1012,共9页

沿海环境下的钢筋混凝土(RC)结构处于荷载作用和环境作用同时存在的工作状态且在正常条件下会出现不同程度的荷载损伤。为了在实验室内模拟其工作状态,对RC梁试件施加幅值分别为0.3P_u、0.4P_u、0.5P_u、0.6P_u和0.7P_u(P_u为单调加载... 沿海环境下的钢筋混凝土(RC)结构处于荷载作用和环境作用同时存在的工作状态且在正常条件下会出现不同程度的荷载损伤。为了在实验室内模拟其工作状态,对RC梁试件施加幅值分别为0.3P_u、0.4P_u、0.5P_u、0.6P_u和0.7P_u(P_u为单调加载梁的极限荷载)的初始荷载造成不同程度的损伤,经历120次海水干湿循环作用后,进行单调加载试验测试剩余力学性能,并对梁试件钻芯取样测试不同位置及深度处混凝土的氯离子含量。试验结果表明,不同程度初始损伤RC梁经历120次海水干湿循环后,其屈服荷载、极限荷载和延性均随初始荷载幅值的增加而降低;与无损伤梁试件相比,当初始损伤荷载为0.4P_u时,梁试件的屈服荷载和极限荷载降幅分别为10.4%和7.9%,随着初始荷载增大,屈服荷载和极限荷载快速下降,当初始损伤荷载为0.7P_u时,屈服荷载和极限荷载降幅分别达33.7%和32.4%。氯离子含量测试结果表明,梁试件混凝土受拉区氯离子含量均大于受压区氯离子含量;当初始损伤荷载小于0.5P_u时,受拉钢筋表面混凝土的氯离子含量差别不大且小于0.1%,当初始损伤荷载为0.7P_u时,钢筋表面氯离子含量最大达到0.14%。可见,初始荷载损伤与海水干湿循环综合作用对RC梁力学性能及耐久性劣化影响显著。 展开更多

关键词 初始损伤 钢筋混凝土(RC)梁 海水干湿循环 耐久性 氯离子含量

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海水干湿循环作用下UHTCC动态压缩性能试验研究

9

作者 李庆华 陈奕琨 +2 位作者 何晓宇 姚福成 徐世烺 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期807-815,共9页

为研究应变率和海水干湿循环周期对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)动态压缩性能的影响,采用直径75 mm的分离式霍普金森压杆系统对0~120 d海水干湿循环作用后的UHTCC试件开展动态压缩试验.通过改进ZWT非线性黏弹性本构模型,提出了一种考... 为研究应变率和海水干湿循环周期对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)动态压缩性能的影响,采用直径75 mm的分离式霍普金森压杆系统对0~120 d海水干湿循环作用后的UHTCC试件开展动态压缩试验.通过改进ZWT非线性黏弹性本构模型,提出了一种考虑海水干湿循环作用的UHTCC试件的动态本构模型.结果表明,UHTCC试件的动态抗压强度增强因子随着干湿循环周期的增加逐渐减小.在同一冲击气压下,随着干湿循环周期的增加,UHTCC试件的峰值应力和耗能先增大后减小,并分别在60和90 d时达到峰值.在相同干湿循环周期下,UHTCC试件的峰值应力、动态抗压强度增强因子和耗能均随应变率的增大而增大,表现出明显的应变率效应.改进的动态本构模型能够较好地描述海水干湿循环作用下UHTCC试件的动态压缩应力-应变关系. 展开更多

关键词 超高韧性水泥基复合材料 海水干湿循环 动态压缩力学性能 本构模型

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海水干湿循环作用下地聚物基珊瑚骨料混凝土力学性能的研究

10

作者 张白 彭晖 杨致远 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期76-84,共9页

利用远海岛礁地区可获得的海洋资源(如海水、海砂和废弃的珊瑚礁)制备海水珊瑚骨料混凝土(CAC),有助于缩短海洋工程项目的建造工期并降低建设成本。然而,珊瑚骨料的多孔和脆性特征影响着CAC及其结构的力学和耐久性能。本研究考虑使用低... 利用远海岛礁地区可获得的海洋资源(如海水、海砂和废弃的珊瑚礁)制备海水珊瑚骨料混凝土(CAC),有助于缩短海洋工程项目的建造工期并降低建设成本。然而,珊瑚骨料的多孔和脆性特征影响着CAC及其结构的力学和耐久性能。本研究考虑使用低碳且耐腐蚀的矿渣-粉煤灰基地质聚合物替代普通硅酸盐水泥制备地聚物基海水珊瑚骨料混凝土(GPCAC),并开展了海水干湿循环作用下GPCAC力学及耐久性的研究,同时采用SEM、XRD等技术手段剖析海水环境作用后混凝土力学性能的损伤机理。研究表明:GPCAC在遭受腐蚀环境作用后表现出比CAC更为优异的抗海水侵蚀性。当试件处于45℃海水干湿循环环境作用12个月后,CAC立方体的抗压强度和弹性模量分别削减了9.7%和8.6%,而GPCAC弹性模量仅降低了6.2%,甚至其立方体抗压强度增长了5.9%。地聚物密实的微观结构、优良的孔结构以及稳定的水化产物是其抗海水侵蚀性能优于水泥基胶凝材料的原因。 展开更多

关键词 地质聚合物 珊瑚骨料混凝土 力学性能 海水干湿循环 劣化机理

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偏压荷载与海水干湿作用后钢筋混凝土柱滞回性能及微观结构试验研究 被引量：3

11

作者 沈孛 张健 +2 位作者 耿娇 刁波 叶英华 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期164-170,177,共8页

为研究沿海地区在役钢筋混凝土(RC)柱的滞回性能及混凝土的微观结构和氯离子含量,对不同前期偏压荷载(0、0.20、0.35倍峰值偏压荷载)作用下,经历100次海水浸泡与大气环境干湿循环后的RC柱进行低周反复加载试验,并对混凝土的微观结构和... 为研究沿海地区在役钢筋混凝土(RC)柱的滞回性能及混凝土的微观结构和氯离子含量,对不同前期偏压荷载(0、0.20、0.35倍峰值偏压荷载)作用下,经历100次海水浸泡与大气环境干湿循环后的RC柱进行低周反复加载试验,并对混凝土的微观结构和氯离子含量进行量测。结果表明:前期偏压荷载作用后RC柱的滞回曲线呈现出明显的不对称。当水平反复加载与前期偏压荷载产生的截面应力分布同向时,其峰值荷载、延性及耗能能力随着前期偏压荷载的增加而降低;当前期偏压荷载为0.35倍柱峰值偏压荷载时,其峰值荷载、延性及耗能能力较前期未受偏压柱试件的降幅较大,分别达到26.1%、22.0%和44.6%;当水平反复加载与前期偏压荷载产生的截面应力分布反向时,各参数变化无明显规律。另外,在距受拉区混凝土表面20 mm和40 mm深度处,前期受偏压柱试件的氯离子含量分别是未受偏压柱试件的4.7倍和1.5倍以上,同时前期受偏压柱试件的受拉区混凝土裂缝数量和宽度明显多于未受偏压柱试件。按照现行混凝土结构设计规范计算截面受弯承载力,由于前期偏压荷载造成的滞回曲线不对称,水平反复荷载与前期偏压荷载产生的截面应力分布同向时,试验值小于计算值。由此可见,前期偏压荷载对RC柱的滞回性能劣化、受拉混凝土的氯离子含量和微观结构均有较大影响,进而缩短结构使用寿命。 展开更多

关键词 持续偏压荷载 海水干湿循环 拟静力试验 滞回性能 氯离子含量 微观结构

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海水干湿循环下玄武岩纤维增强珊瑚混凝土耐久性 被引量：2

12

作者 徐彬彬 欧忠文 +3 位作者 罗伟 刘娜 袁旺 付来平 《合成纤维》 CAS 2020年第3期23-27,共5页

测试了海水干湿循环下玄武岩纤维增强珊瑚混凝土(BFRCC)的质量和强度变化,并分析了基体的水化产物和微观结构,研究了BFRCC的耐久性。结果表明:随着侵蚀次数的增加,各BFRCC质量都逐渐增大,而抗压强度则呈现先增长后降低的趋势;同时在不... 测试了海水干湿循环下玄武岩纤维增强珊瑚混凝土(BFRCC)的质量和强度变化,并分析了基体的水化产物和微观结构,研究了BFRCC的耐久性。结果表明:随着侵蚀次数的增加,各BFRCC质量都逐渐增大,而抗压强度则呈现先增长后降低的趋势;同时在不同干湿循环次数下,掺入1%BF的BFRCC试样质量和强度变化幅度最小,这说明1%体积分数的BF可显著提高基体的耐久性;热重分析与扫描电镜分析得出,基体性能的变化主要是外界侵蚀离子在内部形成C-S-H、AFt和Ca(OH)2等产物。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 珊瑚混凝土 海水干湿循环 耐久性

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海水喷淋干湿循环持载RC受弯梁试验研究 被引量：2

13

作者 焦俊婷 叶英华 +1 位作者 杨荣华 郭志峰 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1893-1899,共7页

为了解决沿海地区正常使用工作状态下承受较大持续荷载钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁的力学性能劣化问题,通过实验室模拟经历180 d大气环境+180 d海水喷淋干湿循环(简称Ⅰ腐蚀)或180 d海水喷淋干湿循环+180 d大气环境(简称Ⅱ腐... 为了解决沿海地区正常使用工作状态下承受较大持续荷载钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁的力学性能劣化问题,通过实验室模拟经历180 d大气环境+180 d海水喷淋干湿循环(简称Ⅰ腐蚀)或180 d海水喷淋干湿循环+180 d大气环境(简称Ⅱ腐蚀)后,由静力加载试验测试RC梁试件力学性能劣化规律.试验结果,RC梁试件在不同持续荷载和一定腐蚀环境共同作用下,随着持续荷载增大其屈服荷载P_y、极限荷载P_m和延性系数u降幅变大.Ⅱ腐蚀梁试件的P_y、P_m和u降幅大于Ⅰ腐蚀梁试件的P_y、P_m和u降幅.梁试件的抗弯刚度随着持续荷载增大而降低.试验结果表明较大持续荷载与一定腐蚀环境共同作用对RC梁力学性能劣化影响明显. 展开更多

关键词 海水喷淋干湿循环 持续荷载 钢筋混凝土(RC)梁 力学性能劣化 耐久性

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