下面是小编整理的海洋环境下混凝土耐久性室内加速试验研究方法论文，本文共4篇，欢迎阅读分享，希望对大家有所帮助。
篇1：海洋环境下混凝土耐久性室内加速试验研究方法论文
海洋环境下混凝土耐久性室内加速试验研究方法论文
摘要：为缩短海洋环境下水泥混凝土结构耐久性试验周期，增强实验结构可靠性，通常采用室内加速试验方法进行该试验研究。文章较系统地评述了室内加速模拟试验方法的特点、具体分类、以及当前学界及业界开展室内加速模拟试验的情况，为进行耐久性试验设计提供参考和建议。
关键词：海洋环境；耐久性；室内试验；加速模拟
一直以来，海水或沿海大气等海洋环境对海工建筑物、构筑物的侵蚀，引发了海洋混凝土工程存在耐久性问题的广泛研究，
目前，海洋中各区域环境的侵蚀机理研究基本已趋于成熟，并普遍认为，海洋环境下氯离子侵入导致的钢筋锈蚀是海工混凝土结构耐久性问题的主要原因。国内外提出的各种理论模型与假说，为建立模拟实验体系提供了理论依据。而室内模拟加速试验，由于具有试验时间短、条件可严格控制、结果可靠性较高，可避开次要因素、关注主要因素等优点，能够缩短混凝土结构耐久性试验周期，增强可重复性，因而得以充分应用和发展。
1室内加速实验与实际环境的相似性
室内实验试验设计的关键在于：既使模拟环境与自然环境具有相关性；又能够达到加速侵蚀的效果。
建立室内模拟环境与自然环境的相似关系，对于准确进行混凝土结构的耐久性评估和寿命预测具有重要意义。金伟良等人提出了多环境时间相似理论。它以环境相似性为试验基础，时间相似性为试验结果，可建立有效的室内与现场之间时间相似关系，进而指导实际工程设计、预测实际工程寿命。针对冻融实验的时间相似性，刘西拉等结合实测资料从疲劳损伤机制出发，建立了等效室内冻融循环次数公式，提出了预测现场混凝土冻融耐久性使用年限的方法，进行了实例验证并得到了较好的结果。
2室内加速实验分类
室内模拟加速实验可以分为两类。一类是普通加速试验，直接依照规范或通行做法模拟海洋环境即可；另一类是为实际工程服务的`、特定海域下混凝土耐久性问题的研究，需要调查该海域的自然地理条件，把握主要环境影响因素，建立可靠的相似性关系。
具体而言，室内加速实验可按照海洋腐蚀环境区域划分为以下几种类型。
2.1海洋水下区（全浸区）
海洋全浸区的加速实验，主要通过配置高浓度人工海水来实现。美国材料与试验协会（AmericanSocietyofTestingMaterials）编制了人造海水成分的规范标准，提出了模拟海水的主要离子种类（Cl-、SO42-、Mg2+）及其浓度，也有学者根据各自的研究内容和需求设计人造海水成分。吴庆令等为模拟海洋水下环境和加速侵蚀速度，将试件长期浸泡于5倍浓度的人工海水中（表1），并每隔30d置换一次海水。郭范波等模拟海洋全浸环境时所配置的5倍浓度海水成分略有不同（表1）。
2.2浪溅区、潮差区
浪溅区、潮差区的模拟常采用周期性浸泡干湿循环和周期性喷淋干湿循环。前者是将试件浸泡在置有模拟海水的试验箱中，利用水泵注水、放水，空水阶段可借助鼓风机将试件烘干，循环过程可由计算机控制。后者是将试件置于试验箱中，定期用海水喷淋。为加速腐蚀进程，常提高侵蚀溶液温度及浓度、调整循环机制或实行高温浸烘循环。
对于干湿循环机制各环节中氯离子含量、温度、相对湿度，干燥与浸泡时间、循环周期等参数的设置，目前均未有统一标准。因此，各学者的做法不尽相同。郭范波将试件每浸泡12h后取出静置12h。张玉敏采用加速腐蚀-浸烘循环，将试件分别浸泡在盐溶液和自来水中8h，再用80℃烘箱烘16h为一个循环。反复进行，每10循环测定试件的力学性质和重量损失。
2.3海洋大气区
目前，海洋大气区对混凝土的腐蚀机理已较成熟。该区域中结构受盐雾腐蚀（主要是氯离子扩散）和碳化的共同作用。至于加速实验模拟过程中的参数设定，目前尚未有统一标准。吴庆令等制备5倍浓度的人工海水，每隔12h往混凝土表面喷盐雾一次，一天两次。每次喷洒盐雾量约为0.5L，将整个混凝土表面均匀喷湿，经计算实验中盐雾量约为实际海洋盐雾量的1.7倍。齐广政通过对碳化后混凝土进行盐雾腐蚀，研究二者共同作用下的耐久性劣化机制。保持盐雾箱恒温恒湿，盐溶液浓度为5%。试验分为三个周期（每个周期一个月）。采用间歇喷雾来加速腐蚀，喷雾12h，间歇12h，并设法计算、控制盐雾沉积量稳定。
2.4冻融循环区
混凝土抗冻性检测方法分为快冻法和慢冻法。美、日等国采用快冻法，俄罗斯等采用慢冻法，在我国二者并存。我国水工、建工、港工、公路等部门都制定了混凝土抗冻性的试验方法规范。慢冻法周期长、工作量大、误差大，正逐步被取消。
张德思按照ASTM-C666程序A方法在全自动抗冻试验仪中进行冻融试验，以相对弹性模量作为评价指标。陈迅捷参照《水工混凝土试验规程》（SL352―），配制2.5wt.%氯化钠和0.5wt.%硫酸钠的盐溶液，研究二者共同作用对混凝土抗冻性的影响。
2.5特定海域模拟（实际工程）
针对为实际工程服务的特定海域环境模拟，需要从理论研究出发，结合实际情况来确定温度、湿度、干湿时间比等实验参数。刘奇东，刘荣桂以连云港市某港口为研究对象，针对海洋干湿交替区的人工气候模拟加速试验，做了合理、有效的设计。首先从氯盐的侵蚀是海工混凝土结构破坏最主要的因素这一基本理论出发，建立了混凝土孔隙液中氯离子扩散对流方程和干湿交替环境下混凝土中氯离子传输速度模型。进而得出结论：氯离子在混凝土中的输运取决于侵蚀介质的氯盐浓度、干湿循环次数以及温度和湿度。换句话说，在模拟干湿交替区自然环境时，主要环境影响因素为氯离子浓度、温度、湿度和干湿时间比，其他环境因素可以简化、忽略，接下来是确立这些因素。针对氯离子浓度，参照该港口一年内海水盐度变化过程、Fick第二定律、国内外常用中性盐雾试验等确定试验实际采用的NaCl溶液浓度为6%。
2.6多因素耦合
近年来，国内外均有研制开发了“人工气候模拟试验室”，该试验系统可以模拟环境温度、湿度、大气盐雾等参数，对试件实施模拟日照、海水喷淋、风干、烘干、制冷等多种作用，其模拟效果更加接近自然真实状况。
3结语
海洋环境下混凝土耐久性问题的实验研究方法中，相对于现场暴露实验和数值模拟方法，室内加速模拟实验，室内模拟加速实验方法具有独特的优势。近年中国内外海洋环境各区域的侵蚀机理研究提出的各种理论模型与假说，为开展室内模拟加速实验设计和分析提供了更可靠的理论基础，可进一步提高其可靠性，为提高海洋环境下海工混凝土耐久性提供可靠的试验数据，并可进行更具有科学性、普适性的损伤失效和寿命预测模型等数值模拟研究。
参考文献
[1]杨晓然，张伦武.自然环境加速试验技术装备环境工程[J].，4（01）：7-11.
[2]金伟良.氯盐环境下混凝土结构耐久性理论与设计方法[M].北京：科学出版社，.
[3]吴庆令.海洋环境钢筋混凝土受弯构件的耐久性与寿命预测[D].南京：南京航空航天大学，.
[4]刘西拉，唐光普.现场环境下混凝土冻融耐久性预测方法研究[J].岩石力学与工程学报，（12）：2412-2418.
[5]郭范波，蓝强.不同海洋环境下玄武岩纤维混凝土力学性能研究[J].台州学院学报，，（03）：43-47
[6]李岩.氯离子在混凝土中的渗透性能与钢筋腐蚀临界浓度的试验研究[D].南京：南京水利科学研究院，.
[7]张玉敏，马静.盐溶液侵蚀环境下混凝土耐久性的研究[J].应用科技，2003（10）：55-58.
[8]齐广政.海洋大气环境下混凝土氯离子侵蚀性能的试验研究[D]：西安：西安建筑科技大学，.
[9]张德思，成秀珍.粉煤灰混凝土抗冻融耐久性的研究[J].西北工业大学学报，（02）：175-177.
[10]陈迅捷，欧阳幼玲.海洋环境中混凝土抗冻融循环试验研究[J].水利水运工程，（02）：68-71.
[11]刘奇东，刘荣桂.海洋干湿交替区混凝土结构的人工气候模拟加速试验设计[J].混凝
土，（11）：50-52.
[12]金伟良，张奕.非饱和状态下氯离子在混凝土中的渗透机理及计算模型[J].硅酸盐学
报，，36（10）：1362―1369.
[13]肖佳，许彩云.石灰石粉对水泥混凝土性能影响的研究进展[J].混凝土与水泥制品，2012（07）：75-80.
篇2：混凝土加速试验研究论文
混凝土加速试验研究论文
摘要:混凝土的耐久性与钢筋混凝土结构的使用寿命息息相关。由于工程的使用功能和所处地理位置的不同，建筑结构常常遭受多种腐蚀介质的侵蚀，特别是盐渍土地区及海岸工程，环境条件更加恶劣，对结构的使用寿命产生特别大的影响。因此，基于单一腐蚀介质研究钢筋混凝土结构的耐久性问题既不客观也不科学。本研究将多组混凝土试块浸泡于一系列不同浓度的H2S04和NaCl混合腐蚀介质中，经过2年的腐蚀周期，通过抗压强度试验，宏观和微观分析，找出了混凝土损伤劣化的根本原因，获得了有价值的试验成果，为结构耐久性设计和规范修订提供了技术支撑。
关键词:混合；腐蚀介质；加速侵蚀；混凝土；抗压强度
存在于混凝土中的氯盐分为三种形式:溶解于孔隙中的游离氯离子，与水泥水化产物结合的氯化物，和凝胶体空隙中吸附的氯化物。游离氯离子参与氯化物的传输和钢筋腐蚀过程，氯化物也能对混凝土造成损害，降低混凝土强度。氢离子侵入混凝土，与CH发生“中和”反应，降低混凝土孔溶液中OH－浓度，导致孔溶液pH值下降。从而改变混凝土的微观结构。腐蚀介质浓度某一值时生成的'CaS042H20和钙矾石(3CaOAl2033CaS0432H20)由于体积膨胀。浸泡早期填充混凝土表面孔隙，延缓侵蚀离子渗入，延缓劣化速率，提高混凝土抗压强度，但是后期随着基体pH值下降，水化产物解体，石膏和钙矾石膨胀导致混凝土开裂，加剧混凝土的腐蚀。有关混凝土工程的安全性评估及寿命预测问题，目前研究者针对某单一因素对混凝土腐蚀的影响研究的较多，对多因素耦合作用下混凝土腐蚀行为研究的尚少。熊卫士，高飞，韩东对多因素作用下的混凝土耐久性进行了综述，提出了研究趋势，但不包括多种腐蚀介质作用下的混凝土耐久性研究［1］，王信刚，章未琴，陈方斌等进行了高性能水泥基材料的耐久性能及其微观结构研究，得出了各种水泥材料在氯离子、硫酸根离子和抗冻、抗碳化的条件下的性能和微观结构［2］，乔红霞、陈丁山、何忠茂等对盐渍土地区混凝土硫酸盐腐蚀加速试验制度进行了评价［3］，刘影、金祖全、张宇研究了海水对混凝土中钢筋锈蚀的影响［4］，许豪文、刁波、沈孛等对裂缝及环境对混凝土中氯离子扩散的影响进行了研究［5］，董建锋，邢峰，戴虹等研究了混凝土不同面的氯离子侵蚀规律［5］，结构表明，同一表面高性能混凝土抵抗氯离子侵蚀能力优于普通混凝土，迎风面的氯离子侵蚀程度高于侧风面和被封面。由于工程所处环境不同，影响因素众多，腐蚀介质存在差异甚至差异悬殊。在海洋、化工及盐渍土地区，酸、氯盐和硫酸盐是引起混凝土结构腐蚀的主要原因。因此，单一腐蚀介质与工程实际相差较大，研究结果难以直接应用于实际工程。但是任何试验不可能穷尽所有的腐蚀环境和工程结构，本研究也是选择有代表性的腐蚀环境，尽可能的接近工程实际。
1试验概况
(1)腐蚀介质:自来水、盐晶体、浓硫酸。采用质量配比，介质浓度百分比按几何级数增加，尽可能包含一般腐蚀环境状况。腐蚀介质配合比和试验情况如表1所示。(2)试验周期:为24个月，每60天进行一次检测，共需检测12次。(3)试件环境:在试验室内进行，保持恒温、恒湿。
2试验设备
(1)腐蚀试验室与腐蚀池:腐蚀试验室及腐蚀池如图1所示。(2)烘干设备:高低温试验箱如图2所示。图2高低温试验箱(3)万能试验机:万能伺服试验机如图3所示。
3试验结果及分析
3．1典型试件腐蚀情况
混凝土腐蚀情况见图4。存在于混凝土中的氯盐分为三种形式:溶解于孔隙中的游离氯离子，与水泥水化产物结合的氯化物，和凝胶体空隙中吸附的氯盐。前者参与氯化物的传输和钢筋腐蚀过程，后者虽不参与这两个过程，但也能对混凝土造成损害，如晶体NaCI2H2O存在于混凝土孔隙中产生30%的膨胀，降低混凝土强度。侵蚀到混凝土中的氯离子，与C3A等物质发生化学反应，生成氯铝酸盐，膨胀量较小。在适当条件下，混凝土孔隙液中的游离氯离子产生经变膨胀，是导致混凝土内部产生膨胀应力的主要原因。氯盐会促进混凝土氢氧化钙溶出和C－S－H胶凝分解，生成膨胀性复盐破坏氢氧化钙和C－S－H胶凝之间的平衡。由于复盐主要分布于混凝土表面，因此表面C－S－H胶凝的分解与复盐的膨胀必然导致混凝土表面的溃散，达一定程度后会使混凝土材料出现疏松、裂缝、脱皮等现象，降低混凝土的强度。混凝土在酸性环境中易发生“中和”或者分解反应，造成混凝土强度降低，减短结构的使用寿命。氢离子侵入混凝土，与CH发生“中和”反应，降低混凝土孔溶液中OH－浓度，导致孔溶液pH值下降。而各种水化产物稳定存在的碱性条件依靠水泥水化产物中CH(氢氧化钙)的溶解来维持，CH消耗殆尽时，溶液pH值小于一定值时，水泥水化产物便会分解，或者氢离子直接与水泥水化的各种碱性产物发生化学反应，从而改变混凝土的微观结构，宏观上则表现为混凝土的物理力学性能与耐久性降低。腐蚀介质达到某一浓度时生成的CaS042H20和钙矾石(3CaOAl2033CaS0432H20)由于体积膨胀。浸泡早期填充混凝土表面孔隙，延缓侵蚀离子渗入，延缓劣化速率，提高混凝土抗压强度，但是后期随着基体pH值下降，水化产物解体，石膏和钙矾石膨胀导致混凝土开裂，加剧混凝土的腐蚀。
3．2试验结果与分析
3．2.1混凝土强度损失混凝土试块在介质中浸泡的早期阶段，腐蚀即发生，先是混凝土表面的水泥胶凝体脱落，细集料砂露出，随着时间增长，逐渐露出粗骨料石子;同时，介质浓度越大，混凝土表面腐蚀程度越严重。腐蚀中期，混凝土试块边缘出现裂缝，进而棱角处混凝土发生脱落。浸泡后期，混凝土试块溃散、碎裂、整体破坏，彻底失去强度(见图4(a)、(b))。单轴抗压试验发现，低浓度中的混凝土试块早期强度略有增加，中后期强度逐渐降低。观察试验破坏后的试件，腐蚀介质侵入试块内部，介质浓度不同侵蚀也不同程度(见图4(c))。图5为混凝土强度损失率与腐蚀时间的关系。3．2.2混凝土SEM分析混凝土中水泥浆体是最容易受到腐蚀的组分，为了探讨混凝土在酸性环境中腐蚀机理及水泥水化产物组成、结构的变化，采用扫描电子显微镜(SEM)进行分析。通过对比腐蚀产物和未腐蚀体化学成分和微观形态的变化，分析在腐蚀介质作用下混凝土性能的劣化机理。图6为混凝土SEM图。分析结果可以看出，水泥水化产物被腐蚀后，CaO、SO2和MgO含有量变化很大。这是因为水泥水化产物在酸性环境下发生分解或者“中和”反应生成钙盐而流失，其中有一部分生成CaS042H20而滞留在腐蚀层中，一部分形成NaCI2H2O晶体存在于混凝土孔隙中，硅和铝等以胶体形式存在于腐蚀层中。由于水泥水化产物结构破坏，物质流失，使得浆体孔隙率变大，侵蚀性介质更加容易进入基体内部而加剧腐蚀进程，图中可以清楚看到浆体微观结构的变化，未腐蚀区域有云状C－S－H凝胶等，腐蚀区域有大量柱状晶体，测试结果证明此柱状晶体为CaS042H20和NaCl2H2O，同时尚有未水化的粉煤灰颗粒，但依然有大量的孔隙存在。其他物质在电镜下，都呈颗粒状。水泥水化产物中的凝胶体已经消失，分析表明，在不同浓度的H+、SO－24和CI－作用下，不同的离子浓度可能会导致不同的变化历程，混凝土孔隙结构的变化规律存在差异，但最后的结果却是相同的，混凝土的孔隙率都会变得较大。
4结论
(1)在不同浓度的氯化钠与浓硫酸混合介质作用下，浸泡早期，腐蚀介质渗入到混凝土内部孔隙，经过一系列物理化学反应致使混凝土内部孔隙填充密实，抗压强度有所提高，此过程的延续时间因介质浓度不同而不同且与介质浓度成反比。随着腐蚀时间的增长中后期强度迅速降低，浓度越高强度降低速度越快，直至完全失去承载力。(2)SEM分析表明，在H2S04和NaCl混合腐蚀介质作用下，混凝土受到侵蚀的根本原因是水泥水化产物在混合介质中分解或者与酸根离子发生反应而消失，造成基体内部微观结构变化，从而导致混凝土结构性能的劣化和混凝土强度的降低。(3)分析表明，在不同浓度的H+、SO－24和CI－共同作用下，不同的离子浓度变化历程可能不同，混凝土孔隙结构的变化规律也存在差异，但最后的结果却是相同的。
篇3：海洋环境下桥梁钢结构耐久性情况的研究论文
海洋环境下桥梁钢结构耐久性情况的研究论文
相比于传统的钢筋混凝土结构，钢结构由于轻质高强、方便施工和模块化高等优点而在工程结构，尤其是在大跨结构中得到广泛应用。然而，由于钢结构的构件薄壁特性、基材的电化学性和防护涂层的老化退变等原因，钢结构容易产生腐蚀和疲劳耐久性问题，导致钢结构局部和整体的承载能力下降，钢结构的服役安全性随之退化降低。由于桥梁钢结构的大体量和交通运行的持续性等特点，一旦发生耐久性病害和损伤，桥梁钢结构耐久性的修复和加固难度成倍增加。本文就国内桥梁钢结构耐久性情况进行了调查分析。
随着我国沿海经济的快速发展，快(高)速交通网络的需求持续增长，大规模跨海大桥的建设正在筹划和付诸实施。自上世纪九十年代初，我国陆续建设了一批具有代表性的大型跨海大桥，如青马大桥、东海大桥和杭州湾大桥等，而未来十年我国将在沿海地区开展较大规模的大型跨海大桥的建设实施，建立连接经济热点地区的沿海快速物流通道，形成沿海地区的高速交通网络。结合既有大跨桥梁建设经验和大跨桥梁建设的设计理念，即将建设的大型跨海大桥的主梁将采用以钢箱梁为代表的桥梁钢结构形式。从已有的研究成果来看，江河流域的大跨桥梁钢结构由于服役年限大小而或多或少地出现了腐蚀和疲劳耐久性问题，给桥梁的养护管理带来了较大的挑战。
相比于内陆地区的江河环境，海洋环境下的桥梁钢结构将面临更加严峻的自然环境侵蚀和极端环境条件作用，辅之以大流量、重装载车辆荷载的长期持续作用，海洋环境下的桥梁钢结构的耐久性问题势必更为严峻。
因此，在开展大规模跨海大桥的建设前，有必要针对海洋环境下桥梁钢结构的耐久性开展全面、深入地的现场调研，探索性地研究江河环境和海洋环境下大跨桥梁钢结构的耐久性退化规律，初步了解和掌握施工质量、服役环境条件等因素对桥梁钢结构耐久性的影响，提取海洋环境下提升桥梁钢结构耐久性的施工质量和运营养护管理的关键控制因素，对海洋环境下桥梁钢结构的耐久性研究开展未雨绸缪地思考，为沿海地区跨海大桥的建设实施和养护管理提供有益的技术参考和帮助。
通过调查代表性地区的典型大跨桥梁钢结构的耐久性现状，探索性地研究江河环境和海洋环境下大跨桥梁钢结构已出现的耐久性退化规律，初步了解和掌握施工质量、服役环境条件等因素对桥梁钢结构耐久性的影响，提取海洋环境下提升桥梁钢结构耐久性的施工质量和运营养护管理的关键控制因素。
一、桥梁钢结构耐久性现场调研项目概况
针对海洋环境和江河环境选取了金塘大桥、西堠门大桥、桃夭门大桥、杭州湾跨海大桥、江东大桥、江阴长江大桥、泰州长江大桥和虎门大桥等八座大跨径桥梁，着重对各座桥梁的钢箱梁开展了耐久性状况的现场调查工作，各座桥梁的概况如表2.1.1所示。从表中可以看出，八座桥梁中的四座为跨海大桥，四座为跨江(河)大桥;四座为斜拉桥，四座为悬索桥;桥龄最长的为虎门大桥，桥龄最短的为泰州长江大桥(2年);主跨最大的为西堠门大桥(1650m)，最小的为江东大桥(260m)。由此可知，所选取的桥梁在环境类型、桥梁形式、服役年限、主跨跨度等方面具有较强的代表性，涵盖了大跨桥梁参数的主要变化范围，相关调研及研究结果能够如实反映既有大跨桥梁钢结构耐久性的现状，相关结论可为海洋环境下大跨桥梁钢结构耐久性的工程应用技术研究提供基础性支撑。
表2.1.1 项目调研桥梁概况表
桥梁名称 地区 环境类型 通车时间 桥龄 结构形式 主跨跨度
金塘大桥 浙江省 海洋环境 7年 斜拉桥 620m
西堠门大桥 浙江省 海洋环境 4年 悬索桥 1650m
桃夭门大桥 浙江省 海洋环境 斜拉桥 580m
杭州湾大桥 浙江省 海洋环境 20 11年 斜拉桥 325m
江东大桥 浙江省 江河环境 6年 斜拉桥 260m
江阴长江大桥 江苏省 江河环境 悬索桥 1385m
泰州长江大桥 江苏省 江河环境 2年 悬索桥 1080m
虎门大桥 广东省 江河环境 17年 悬索桥 888m
二、腐蚀耐久性调查
在腐蚀耐久性方面，不论桥龄长短，各座桥梁均或多或少地存在着腐蚀病害问题，腐蚀病害主要形式有涂层霉斑、起皮、脱落、基材成点状、片状腐蚀，焊缝应力腐蚀等。主要存在以下特点
1、海洋环境和江河环境下的桥梁钢结构均不同程度地存在腐蚀病害，海洋环境条件下的腐蚀病害总体更为严重。相比于江河环境，海洋环境下的大气腐蚀性更强、极端天气侵袭更为频繁，而现有的涂层设计和施工质量控制则未给予合理的加强和处理。同时，海洋环境下的施工条件相对更加苛刻，使得现场涂层的施工质量相对较低。上述两种因素的综合作用下，最终导致海洋环境下的桥梁钢结构的腐蚀耐久性水平总体较低。
2、钢箱梁外部的腐蚀耐久性整体状况良好，而内部的.腐蚀耐久性状况则相对较差。调研发现，尽管八座桥梁钢箱梁内部的腐蚀耐久性状况差异较大，但是外部均未发现明显的涂层、基材和焊缝腐蚀病害。调查发现，钢箱梁涂层质量和防腐效果受部件和焊缝的表面形状等影响较大，而相比于钢箱梁内部，钢箱梁外部的结构相对简单，焊缝数量和复杂程度相对较低，有益于提高涂层的防腐效果。同时，在实际的养护管理中，钢箱梁外部的涂层养护受到的重视程度更高，涂层腐蚀的检测和修补的频率较高，导致钢箱梁外部的涂层防腐状况显著好于钢箱梁内部。
3、钢箱梁内部腐蚀病害的易发部位为钢箱梁的顶板和底板，顶板的主要病害为涂装层霉斑、板件和焊缝片(线)状点蚀，底板主要为箱内积水导致的成片涂层和基材腐蚀。
4、现场涂装部位的腐蚀病害显著高于工厂涂装，二次修复的涂装层寿命远低于原状涂装层。以现场栓-焊连接部位、纵肋内部等为代表的隐蔽部位腐蚀耐久性能存在较大隐患，而这些部位的除锈和二次涂装的难度相对较大。
5、焊缝的表面形状和空间位置对其防腐性能的影响较大。调查发现：焊缝处的点状腐蚀病害往往发生在表面凹凸不平的焊缝位置处。相对于底板和横隔板等部位，顶板或顶板-横隔板等部位的焊缝处更容易出现腐蚀病害。
三、疲劳耐久性调研
相对于腐蚀耐久性问题，桥梁钢结构的疲劳耐久性问题突出性较不显著，调研中的八座桥梁中三座桥龄较大的桥梁发现较为严重的疲劳开裂问题，
1、钢箱梁的疲劳裂纹主要出现在钢桥面板的主车道部位，未在底板等其他部位发现疲劳裂纹。三座桥梁的疲劳裂纹均发生在钢桥面板的四个典型焊缝细节处，分别为顶板-纵肋焊缝、顶板纵肋对接焊缝、纵肋-顶板焊缝以及顶板-横隔板焊缝等，未在底板等其他部位发现疲劳裂纹，上述四类裂纹的出现部位大部分对应于主车道，超车道位置处的疲劳裂纹较少，表明车辆荷载对疲劳裂纹的开展影响较大。
2、顶板-纵肋、纵肋-横隔板焊缝、横隔板过焊孔母材等是桥梁疲劳裂纹的易发部位。顶板-纵肋焊缝疲劳裂纹受顶板厚度的影响较大，主要表现在虎门大桥和江阴长江大桥的顶板-纵肋焊缝处疲劳开裂较为明显，其他发现疲劳裂纹的桥梁中这类裂纹则未有发现，而两座桥梁的顶板厚度仅为12mm，小于目前常规的14mm和16mm。
3、交通荷载水平和焊缝质量是影响钢桥面板疲劳耐久性的两个重要因素。发生疲劳开裂纹的桥梁的交通均表现为流量大、重车比例高等特点，。疲劳裂纹往往发生在现场焊接的焊缝位置，而在工厂内施工的焊缝则开裂相对较少。现场焊缝检测结果发现，工厂内施工的焊缝质量较好，缺陷分布较少，而相比之下，现场焊缝的质量较差而缺陷分布较多。
四、结束语
腐蚀和疲劳耐久性是海洋环境下桥梁钢结构耐久性能的两个重要方面。调研结果表明，目前的桥梁钢结构的腐蚀和疲劳耐久性能存在一定的问题，主要表现在现场涂装和焊缝质量较差，难以满足桥梁钢结构的全寿命周期耐久性需求。下一步应继续开展腐蚀和疲劳试验，研究不同涂装养护修复技术和疲劳裂纹维修加固方法对提升既有桥梁钢结构的腐蚀和疲劳耐久性的有益效果，进而建立既有桥梁钢结构腐蚀和疲劳耐久性的养护管理方法，提高桥梁耐久性。
篇4：耐久性混凝土配合比设计与检测方法研究论文
耐久性混凝土配合比设计与检测方法研究论文
摘要：
为了进一步加强混凝土的耐久性，就需要从混凝土的配合比设计着手，通过一系列的检测方法以及计算手段，充分考虑混凝土耐久性的实际影响，从而得到最佳的设计效果。
关键词：
混凝土;设计：配合比;检测方法
原有的混凝土的基本配合比已经不能够满足工程的结构强化、混凝土抗风性、抗腐蚀性等性能提升的需要了，并且国家所颁布的相应条例中也强调了混凝土配合比设计中要提升耐久性的要求，所以在混凝土配合比设计中需要进一步综合相关设计因素，比如说环境以及材料质量、使用年限等，保证其耐久性，完善混凝土的相应结构。
1.目前混凝土配合比设计在耐久性方面的体现
混凝土作为丁程建筑之中最为重要的材料，优化混凝土配合比设计能够在较大程度上实现建筑结构的强化。目前很多建筑工程因为混凝土配合比设计不能够满足耐久性的要求，造成了混凝土迅速老化、钢筋出现腐蚀以及卅锈等现象，不能够保障工程建筑物的使用安全，一旦整个建筑结构因为耐久性程度较低而结构开裂，那么会对人们造成很大的安全隐患与威胁，所以需要加强对混凝土配合比的重视程度，才能够最大程度上提升其耐久性。
2.分析影响混凝土耐久性方面配合比设计的影响因素
混凝土在配合比设计过程之中主要需要考虑以下几种因素，首先就是不同的用途要求，需要实现不同的配合比设计，来满足不同的用途要求。其次影响混凝土耐久性的重要因素就是使用的材料，具有耐久性的混凝土材料通常都是一种人工符合材料，所以材料的质量也会直接影响配合比设计。还有配合比设计探究方式，检测方式都是目前混凝土耐久性方面配合比设计的'影响因素，只有在明确影响因素的前提之下，才能够更加有针对性进行耐久性混凝土配合比设计的实际探究。
3.优化混凝土配合比设计提升耐久性的具体措施
3.1 提升材料的基本质量
混凝土在配合比设计之中的基础与关键是基本材料，只有从根本上提升材料的质量，才能够为优化混凝土的配合比奠定相应的基础。选用材料的基本原则除了需要适用于工程之外，最好能够最大程度上实现材料资源的合理化配置，实现就地取材的同时，也能够加强技术方面的配置，为增强整体混凝土配合比的优化，提升耐久性奠定基础。
3.2提升试验次数与试验质量
试验同时也是在优化混凝土配合比设计之中不可或缺的一环，所以在混凝土配合比设计过程之中需要遵照《普通混凝土拌合物性能试验方法》、《普通混凝土力学性能试验方法》以及相关标准等为依托进行实验，比如说在水灰比的实验过程之中，需要提升混凝土的和易性，所以需要测试W/C的自身数值，不同的数值变化可以现实处水灰比的基本性能，别说数值呈上升趋势时，水灰比比例往往较好，不仅仅能够在较大程度上提升吸水率与吸水程度，并且在一定程度上提升混凝土的基本抗压强度。所以提升试验次数与试验质量不仅仅能够为混凝土配合比设计的优化奠定相应的基础，同时也为其提供大量的设计数据，提供相应的指标，实现对于基本材料以及数值的相关计算。
以砂率的计算为例，砂浆在混凝土的配比中占有重要的位置，作为混凝土的拌合物中的重要成分，合适比例的砂浆不仅仅能够加强混凝土基本的润滑作用，同时也能够实现拌合物粘性，虽然从理论角度上进行研究发现，水量一定的同时，砂率越大而混凝土的流动程度以及润滑性能往往越高，但是在当砂率突破了一个范围或者一个值的时候，砂率增加其性能反而降低，并且出现了保水性降低等多种问题。所以实验的关键性也在于此，不仅仅需要通过试验找到砂率的最优值，同时也能够从科学理论的角度找出砂率的应用范围，从而能够明确砂率的应用特点，以此实现混凝土配比的优化设计。
另外从主体原料与试验方法角度上进行分析，也可以通过更换不同的主体材料，来测试混凝土的配合比上能否提升其相应的耐久性，比如说自由水灰比、这样能够通过实验水与水泥的比例，来加强其配合比的设计，测试不同骨料的吸收能力，还可以通过正交实验法等，实现优化设计，计算吸水率与吸水量，从而提升实验质量。所以在优化混凝土配合比的过程之中，其关键与核心还是试验进行的结果与所获取的数据，只有加强了实验与理论性的研究，才能够更好地进行混凝土配合比的良好设计。
3.3注重混凝土配合比设计参数的有效运用
事实上影响混凝土耐久性的因素不仅仅有环境因素、内部结构因素还有施工因素等综合作用，但是在配合比的设计过程之中仍然需要加强对于配比设计参数的分析与了解。所以整体能够加强混凝土耐久性的实际因素包括水胶比，掺合料的相应种类及数量，以及相关的用水量等，丰富实验设计方式，加强体积模型的相应建立，充分考虑混凝土配合比设计之中的多种因素，实现参数设计的联系性。
在研究混凝与的水胶比与强度还有氯离子的扩散系数关系时，也需要加强设计参数的有效运用，往往氯离子扩大系数大于一千的同时，饱盐混凝土电导率也会大于两千，基本渗透性评价较高，在这一混凝土中其水胶比的基本参数保持在零点六零及以上，其强度也能够保持在三十及以下。所以合理进行混凝土配合比设计参数的有效运用，能够实现对于相关材料扩散系数应用和试验结果应用的有效深化。
4.结语
在混凝土配合比设计上，耐久性一直是设计过程之中所追求的主要发展目标，除了要认识耐久性提升的重要意义之外也需要加强实验与理论方面的相应研究，比如说提升试验次数与试验数量、注重混凝土配合比设计参数的有效运用以及提升材料的基本质量等，才能够从根本上促进混凝土配合比的发
参考文献
[1]王龙志，路林海，崔鑫，郭伟，王桂玲.清水混凝土制备技术研究，混凝土与水泥制品，2016(12):27-31.
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