碳酸鹽環(huán)境下隧道襯砌混凝土的腐蝕研究及防治措施

劉漢宏¹，傅鶴林²，任世玉²，樊永強³

（1.湖南省交通規(guī)劃勘察設計院有限公司，湖南 長沙 410031；2.中南大學 土木工程學院，湖南 長沙 410075；3.中交二公局隧道工程公司，湖南 長沙 410007）

      摘   要：依托醴婁高速周家沖隧道工程，研究了強腐蝕地下水環(huán)境中HCO3-和游離CO2對混凝土的腐蝕影響，分析了腐蝕機理，制備了抗碳酸鹽和碳酸性腐蝕的C40隧道襯砌混凝土，并通過正交試驗方法確定了該混凝土的最佳配合比。此外，還提出了隧道襯砌混凝土防腐措施。結(jié)果表明：混凝土的最佳配合比為m_水泥∶m_細骨料∶m_粗骨料∶m_水∶m_礦粉∶m_硅灰∶m_硅藻土∶m_Ba(OH)2∶m_減水劑=1∶1.83∶2.43∶0.35∶0.10∶0.062∶0.021∶0.016∶0.012；加強混凝土拌合、運輸、泵送、澆筑、養(yǎng)護等施工質(zhì)量控制，加強防排水措施，均可提高隧道襯砌混凝土的抗碳酸鹽和碳酸腐蝕性能。

      關(guān)鍵詞：隧道襯砌；抗腐蝕混凝土；防治措施；可溶性HCO^3-；游離CO₂

打印路徑對3D打印混凝土構(gòu)件力學性能的影響

張學輝，鄭書玉，陳雄姿，安軍海，趙雙雙

（河北科技大學 建筑工程學院，河北 石家莊 050000）

      摘   要：在3D打印混凝土配合比研究基礎上，對打印路徑進行了優(yōu)化設計。采用三種路徑打印成型構(gòu)件，評估了打印路徑對3D打印混凝土構(gòu)件力學性能的影響，并分析了打印構(gòu)件的力學各向異性，提出了力學各向異性系數(shù)，確定了最佳受力方向。此外，通過SEM分析了打印構(gòu)件的層間界面對力學性能的影響。結(jié)果表明：3D打印混凝土構(gòu)件在Z方向受力最大，打印路徑優(yōu)化后，可有效改善層間薄弱面；打印構(gòu)件在層間界面處的水化產(chǎn)物未能充分填充，存在空隙、氣泡、裂縫等缺陷，使打印構(gòu)件的力學性能降低。

      關(guān)鍵詞：3D打印混凝土；路徑優(yōu)化；力學性能；層間薄弱面

新型復合降黏劑在C60主塔混凝土中的應用研究

李   信¹，陳露一¹，龍   勇²，黃有強¹，蓋柯瑜²

（1．中鐵橋研科技有限公司，湖北 武漢 430050；2．橋梁智能與綠色建造全國重點實驗室，湖北 武漢 430034）

      摘   要：針對C60主塔混凝土黏度大、易開裂等問題，通過在C60主塔混凝土中摻入新型復合降黏劑，研究了新型復合降黏劑摻量（0、10%、15%、20%）對混凝土性能的影響，并分析了其作用機理。結(jié)果表明：新型復合降黏劑可降低混凝土的黏度，使其具有更好的流動性、勻質(zhì)性，易于泵送，且摻量越高效果越顯著；新型復合降黏劑對混凝土7 d抗壓強度有一定影響，但對28 d抗壓強度無不利影響；新型復合降黏劑可延緩混凝土的水化進程，且摻量增加，延遲效果也逐漸增加，混凝土絕熱溫升逐漸降低；新型復合降黏劑的摻入可降低混凝土的干燥收縮，且摻量越高，效果越明顯。

      關(guān)鍵詞：混凝土；新型復合降黏劑；黏度；絕熱溫升；干燥收縮

養(yǎng)護條件對混凝土力學性能及抗硫酸鹽侵蝕性能的影響

曹建青，張   萌，趙麗娜，范文曉，令   芳

（1.新疆工程學院，新疆 烏魯木齊 830091；2.新疆大學 建筑工程學院，新疆 烏魯木齊830017）

      摘   要：針對新疆鹽漬環(huán)境及高溫干旱氣候條件下混凝土普遍存在的硫酸鹽侵蝕問題，研究了不同養(yǎng)護條件[標準養(yǎng)護、自然條件下內(nèi)養(yǎng)護、（40±2）℃恒溫內(nèi)養(yǎng)護]對混凝土力學及抗硫酸鹽侵蝕性能的影響，進行了混凝土的抗壓強度、干濕循環(huán)硫酸鹽侵蝕試驗，計算了質(zhì)量損失率及耐蝕系數(shù)。結(jié)果表明：SAP內(nèi)養(yǎng)護可以在一定程度上改善混凝土的抗壓強度，且可以延緩干濕循環(huán)硫酸鹽侵蝕對混凝土的腐蝕破壞；混凝土的耐蝕系數(shù)與質(zhì)量損失率之間有顯著的負相關(guān)性，隨著耐蝕系數(shù)的降低，混凝土的質(zhì)量損失率增加。

      關(guān)鍵詞：養(yǎng)護條件；力學性能；硫酸鹽侵蝕；干濕循環(huán)；混凝土

UHPC空心方樁抗彎性能及承載力預測研究

高子晴¹，宗鐘凌^{1，2，3，*}，謝青海^1，2，駱   輝¹，王卓群¹，盧浩宇¹，賴   斌¹

（1.江蘇海洋大學 土木與港海工程學院，江蘇 連云港 222005；2.江蘇省海洋工程基礎設施智能建造工程研究中心，江蘇 連云港 222002；3.江蘇省海洋資源開發(fā)研究院，江蘇 連云港 222002）

　　摘   要：采用超高性能混凝土（UHPC）制備了空心方樁試件，研究了不同鋼纖維摻量（1.5%、2.0%、2.5%）及空腔灌注C30普通混凝土對試件抗彎性能的影響，并基于2.0%鋼纖維摻量，建立了有限元模型，在此基礎上開發(fā)了APPM參數(shù)化插件，通過改變試件的長徑比、壁厚比得到了大量樣本數(shù)據(jù)，預測了不同長徑比及壁厚比對試件抗彎承載力的影響。結(jié)果表明：隨著鋼纖維摻量的增加，試件的抗彎性能提高，空腔灌注C30普通混凝土對試件的極限抗彎承載力具有提高作用；隨著長徑比與壁厚比的增加，試件的抗彎承載力呈下降趨勢；有限元模擬結(jié)果與試驗結(jié)果一致性較好；訓練的機器學習模型可有效預測試件的抗彎極限承載力；長徑比對試件的抗彎承載力影響，最大占比達到了81.7%。

　　關(guān)鍵詞：超高性能混凝土（UHPC）；空心方樁；抗彎性能；有限元分析

纖維增強機場道面混凝土耐久性能研究與評價

江圣澤^1，2，張   鵬^{1，2，*}，盛   昀³，陳驚宇³

（1.民航機場建設工程有限公司，天津 300456；2.民航機場智能建造與工業(yè)化工程技術(shù)研究中心，天津 300456；3.中國民用航空飛行學院 機場學院，四川 廣漢 618307）

      摘   要：對比研究了高強改性聚酯（FC）纖維、聚乙烯醇（PVA）纖維、耐堿玻璃（AR）纖維的摻量（1.0、1.2、1.4 kg/m3）對機場道面混凝土抗凍、抗沖擊和抗裂性能的影響，并采用TOPSIS綜合評價法優(yōu)選出了最佳的纖維種類和摻量。結(jié)果表明：與空白組相比，摻纖維混凝土的抗凍、抗沖擊和抗裂性能均有所提高；隨著纖維摻量從1.0 kg/m3增至1.4 kg/m3，試件的相對動彈性模量、破壞沖擊次數(shù)比和裂縫降低系數(shù)均增大，質(zhì)量損失率和裂縫總面積均減小；與AR、PVA纖維相比，摻加1.4 kg/m3的FC纖維對混凝土耐久性能的提升效果最好。

      關(guān)鍵詞：機場道面混凝土；纖維；耐久性能；TOPSIS模型

界面缺陷對CFRP加固鋼筋混凝土梁抗彎性能的影響研究

談峰玲¹，蔣宇杰^2，*，周   浩²，汪   毅²

（1.中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410004；2.中南大學 土木工程學院，湖南 長沙 410075）

      摘   要：為研究界面缺陷對CFRP加固鋼筋混凝土梁抗彎性能的影響，制作了3根鋼筋混凝土梁對比試件，并進行了四點彎曲試驗。同時，采用ABAQUS分析軟件建立了非線性有限元模型，并進行了數(shù)值模擬分析。結(jié)果表明：當存在多個不連續(xù)缺陷時，試件上的CFRP提前發(fā)生剝離，剝離荷載下降了20.77%，導致試件的破壞模式發(fā)生改變，雖然極限荷載僅降低2.46%，但撓度降幅高達15.37%，延性下降顯著；界面缺陷附近易產(chǎn)生應力集中，促使多裂縫均衡發(fā)展，導致裂縫間距減小；界面缺陷影響CFRP剝離起始發(fā)生位置，更易引起CFRP沿試件寬度方向貫穿剝離。

      關(guān)鍵詞：CFRP加固；抗彎性能；界面剝離；界面缺陷；鋼筋混凝土梁

養(yǎng)護溫度與脫硫石膏摻量對RPC性能的影響

王   旭¹，付建鵬¹，金冰欣²，朱   斌¹，武雙磊^2，*，徐   迅³

（1.桐廬宏基源混凝土有限公司，浙江 杭州 311502；2.浙江大學 材料科學與工程學院，浙江 杭州 310027；3.西南科技大學 土木工程與建筑學院，四川 綿陽 621010）

      摘   要：以普通硅酸鹽水泥、脫硫石膏、礦渣等制備了活性粉末混凝土（RPC），研究了養(yǎng)護溫度（20、45、70 ℃）和脫硫石膏摻量（2%~7%）對RPC強度和膨脹率的影響，并進行了XRD和SEM分析。結(jié)果表明：當養(yǎng)護溫度為20 ℃時，隨著脫硫石膏摻量的增加，試件的28 d抗折與抗壓強度均先增大后減小；當養(yǎng)護溫度為45 ℃時，隨著脫硫石膏摻量的增加，試件的28 d抗折強度增大，28 d抗壓強度先增大后減?。划旔B(yǎng)護溫度為70 ℃時，試件的28 d抗折與抗壓強度均增大；當脫硫石膏摻量相同時，隨著養(yǎng)護溫度的提高，試件的28 d抗折與抗壓強度基本呈增大趨勢；脫硫石膏摻量越高，試件的膨脹率越大；養(yǎng)護溫度越高，試件趨于穩(wěn)定時的膨脹率越低；在RPC中摻入適量石膏，并輔以適宜的養(yǎng)護溫度，可有效加快水泥和礦渣的水化進程，生成鈣礬石，進而改善RPC的強度和膨脹性能。

      關(guān)鍵詞：活性粉末混凝土（RPC）；脫硫石膏；養(yǎng)護溫度；強度；膨脹性能；機理分析

磷石膏摻量對鋼管混凝土力學性能的影響

溫永欽，李   嘉

（吉林建筑大學，吉林 長春130118）

      摘   要：通過正交試驗研究了粉煤灰摻量（10%、15%、20%、25%）、礦粉摻量（15%、20%、25%、30%）、磷石膏摻量（0、2%、4%、6%）對混凝土抗壓強度的影響，優(yōu)選出了最佳摻量，在此基礎上，研究了磷石膏摻量（0、2%、4%、6%）對鋼管混凝土軸壓性能的影響。結(jié)果表明：當粉煤灰、礦粉、磷石膏的摻量分別為10%、20%、2%時，混凝土的28 d抗壓強度最大；隨著磷石膏摻量的增加，鋼管混凝土試件的極限承載力先增大后減小，最佳摻量為2%，此時，鋼管混凝土試件受壓破壞后的橫向變形不明顯。

      關(guān)鍵詞：磷石膏；鋼管混凝土；力學性能；極限承載力；荷載-應變

水玻璃活化黃河泥沙對再生骨料透水混凝土性能的影響

李驍男，辛曉斌*，馬   炎，張茂亮，李建偉

（河南建筑材料研究設計院有限責任公司，河南 鄭州 450002）

      摘   要：采用不同模數(shù)（1.3、1.8、2.3、2.8、3.3）的水玻璃對黃河泥沙進行了活化處理，并制備了再生骨料透水混凝土，研究了水玻璃模數(shù)對黃河泥沙活性和再生骨料透水混凝土性能的影響。結(jié)果表明：水玻璃能明顯提高黃河泥沙的活性，當水玻璃模數(shù)為2.3時，黃河泥沙的28 d活性指數(shù)達到最大，為65%；隨著水玻璃模數(shù)從1.3逐漸增加至3.3，黃河泥沙中的Al3+活性率逐漸降低；與未活化黃河泥沙相比，采用活化黃河泥沙制備的再生骨料透水混凝土的抗壓強度提高，耐流水侵蝕系數(shù)增大。

      關(guān)鍵詞：水玻璃；黃河泥沙；活化處理；再生透水混凝土；性能研究

解毒飛灰資源化用于混凝土實心磚的研究

倪亞玲¹，崔敬軒¹，楊高強²，趙春祥²，郭勝男¹，聶   卿^1，*

（1.中國建筑材料科學研究總院有限公司，北京 100024；2.北京城建華晟交通建設有限公司，北京 102400）

      摘   要：對城市生活垃圾焚燒飛灰（以下簡稱飛灰）進行解毒無害化處理，研究了解毒飛灰等質(zhì)量取代0、20%、30%、50%、100%的礦粉對混凝土實心磚抗壓強度、吸水率、耐久性能、放射性、重金屬浸出濃度的影響。結(jié)果表明：經(jīng)過解毒處理后的飛灰重金屬含量顯著降低；總體上，解毒飛灰的摻入使混凝土實心磚的抗壓強度和耐久性能降低，吸水率、放射性和重金屬浸出濃度增大；結(jié)合相關(guān)標準對混凝土實心磚的性能要求，推薦解毒飛灰的摻量為30%。

      關(guān)鍵詞：解毒飛灰；混凝土實心磚；抗壓強度；耐久性能；重金屬浸出濃度；放射性