华南港工混凝土结构耐久性调查及对比分析

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作者 陈昊翔 张东方 +2 位作者 刘国强 杨海成 范志宏 《混凝土》 北大核心 2025年第6期42-47,53,共7页

为提高混凝土结构耐久性,交通部先后组织了相关的规范修订,规定了最小保护层厚度、水灰比、掺合料等耐久性指标。为了调查我国华南地区港工建筑物的耐久性服役状况以及分析规范的合理性和有效性,调查了1996年前后建造的码头外观劣化、... 为提高混凝土结构耐久性,交通部先后组织了相关的规范修订,规定了最小保护层厚度、水灰比、掺合料等耐久性指标。为了调查我国华南地区港工建筑物的耐久性服役状况以及分析规范的合理性和有效性,调查了1996年前后建造的码头外观劣化、氯离子渗透等腐蚀状况,并根据氯离子数据对码头剩余使用寿命进行了评估,对比分析了1996年前后建造码头的耐久性状况及成因。最后,总结分析了影响码头劣化的主要因素并给出了合理性建议。 展开更多

关键词 港工 混凝土结构 耐久性 氯离子扩散系数 寿命评估

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咸淡水交汇区混凝土结构耐久性研究 被引量：3

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作者 李毅 唐博文 +2 位作者 李卫 丁平祥 范志宏 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第12期4389-4397,共9页

咸淡水交汇区域腐蚀介质的变化规律不明确且浓度较低,混凝土结构遭受的侵蚀方式变化较大,使用普通海洋环境下所建立的氯离子扩散模型来预测咸淡水交汇区域的混凝土结构寿命偏差较大。此外,咸淡水交汇区域混凝土结构的劣化规律也不同于... 咸淡水交汇区域腐蚀介质的变化规律不明确且浓度较低,混凝土结构遭受的侵蚀方式变化较大,使用普通海洋环境下所建立的氯离子扩散模型来预测咸淡水交汇区域的混凝土结构寿命偏差较大。此外,咸淡水交汇区域混凝土结构的劣化规律也不同于海洋环境,照搬海洋环境下的防护措施对其进行耐久性维护会造成极大的资源浪费。针对此问题,本文依托南沙大桥工程,采用现场试验、室内试验和理论分析的方法对咸淡水交汇环境下混凝土结构的耐久性开展了研究。首先,对南沙大桥不同腐蚀环境下混凝土结构的碳化以及氯离子侵蚀情况进行了分析。其次,利用压汞法(MIP)、热重(TG)分析以及扫描电子显微镜(SEM)等微观表征手段对混凝土结构的孔隙分布、化学组分和微观结构进行了测定。本文可为咸淡水交汇区混凝土结构的寿命预测和维修加固提供参考。 展开更多

关键词 混凝土 咸淡水交汇区 海洋环境 腐蚀环境 耐久性 微观性能

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海洋工程混凝土结构耐久性数据库设计与实现

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作者 张东方 陈昊翔 +3 位作者 刘国强 范志宏 熊建波 王胜年 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第10期37-39,共3页

海洋工程混凝土结构服役环境恶劣,耐久性问题突出。针对我国海洋工程混凝土结构耐久性数据体量大、数据类别多、分散性大等问题,基于现行耐久性评估规范及数据基础,构造了涵盖工程调查、原型观测为主要数据来源的海洋工程混凝土结构耐... 海洋工程混凝土结构服役环境恶劣,耐久性问题突出。针对我国海洋工程混凝土结构耐久性数据体量大、数据类别多、分散性大等问题,基于现行耐久性评估规范及数据基础,构造了涵盖工程调查、原型观测为主要数据来源的海洋工程混凝土结构耐久性数据库。系统采用Java语言编程,数据库可根据用户需求设置权限,满足了不同用户的检索需求。 展开更多

关键词 数据库 海洋工程 混凝土 耐久性

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水工三级配与湿筛二级配混凝土氯离子扩散行为对比研究

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作者 刘平 毕莉莉 +2 位作者 岑文杰 唐博文 范志宏 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期203-207,共5页

为探明湿筛二级配混凝土与三级配混凝土的性能差异,指导工程更合理地选取混凝土指标,本工作制备了三级配混凝土和对应的湿筛二级配混凝土,并通过海水浸泡试验测试了两者的氯离子扩散性能。在此基础上,结合压汞试验、扫描电镜、显微硬度... 为探明湿筛二级配混凝土与三级配混凝土的性能差异,指导工程更合理地选取混凝土指标,本工作制备了三级配混凝土和对应的湿筛二级配混凝土,并通过海水浸泡试验测试了两者的氯离子扩散性能。在此基础上,结合压汞试验、扫描电镜、显微硬度测试和背散射电子图像等微观表征手段,分析了二者在微观结构上的差异,并探讨了它们的氯离子扩散机理。结果显示,海水侵蚀30 d、60 d、90 d时,湿筛二级配混凝土的氯离子扩散系数分别为三级配混凝土的1.7倍、2.2倍和2.27倍,这表明使用湿筛二级配混凝土来表征三级配混凝土的抗氯离子侵蚀性能可能会低估三级配混凝土的实际耐久性。此外,三级配混凝土和湿筛二级配混凝土的整体孔隙率分别为4.66%和10.57%,界面过渡区(ITZ)厚度分别为30μm和50μm。三级配混凝土抗氯离子侵蚀性能优于湿筛二级配混凝土的主要原因在于大骨料的阻隔和迂曲作用、孔隙结构的优化以及ITZ厚度的减小。 展开更多

关键词 三级配混凝土 湿筛二级配混凝土 氯离子传输行为 界面过渡区 耐久性

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基于暴露试验的大掺量粉煤灰混凝土耐久性试验研究 被引量：15

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作者 范志宏 杨海成 于方 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第8期2622-2627,2649,共7页

为研究海洋环境水位变动区大掺量粉煤灰混凝土的长期耐久性,利用华南地区12年现场暴露试验,研究了大掺量粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性,分析了长龄期时混凝土水化产物的微观产物与形貌及孔结构的演变过程,以及粉煤灰对混凝土耐久性的影... 为研究海洋环境水位变动区大掺量粉煤灰混凝土的长期耐久性,利用华南地区12年现场暴露试验,研究了大掺量粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性,分析了长龄期时混凝土水化产物的微观产物与形貌及孔结构的演变过程,以及粉煤灰对混凝土耐久性的影响机理。结果表明:大掺量粉煤灰可显著提升混凝土的抗氯离子渗透性能,延缓海水中氯离子的侵蚀速度,降低混凝土氯离子扩散系数,12年暴露龄期时30%~40%大掺量粉煤灰混凝土的氯离子侵蚀深度约为27 mm,氯离子扩散系数仅为0.24×10^-12~0.41×10^-12 m^2/s,比空白混凝土降低了6倍以上;大掺量粉煤灰显著改善混凝土中孔结构的分布,降低了混凝土的孔隙率和平均孔径,粉煤灰中活性SiO 2及Al 2O 3与水化产物CH反应生成C-A-S-H凝胶产物,提高了水化产物基团的聚合度,进而提升了凝胶产物的密实度,有效提升了混凝土的长期耐久性。 展开更多

关键词 混凝土 大掺量粉煤灰 耐久性 暴露试验 机理

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考虑荷载影响的桥梁混凝土结构耐久性设计 被引量：4

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作者 邓春林 熊建波 +1 位作者 王明军 王胜年 《世界桥梁》 北大核心 2013年第1期13-16,共4页

为更好地指导海洋环境混凝土结构耐久性使用寿命设计,采用试验研究弯拉荷载对混凝土氯离子扩散系数的影响,结合菲克第二定律提出考虑荷载影响的桥梁混凝土结构耐久性设计方法。研究结果表明,承受弯拉荷载与不承受荷载试件扩散系数控制... 为更好地指导海洋环境混凝土结构耐久性使用寿命设计,采用试验研究弯拉荷载对混凝土氯离子扩散系数的影响,结合菲克第二定律提出考虑荷载影响的桥梁混凝土结构耐久性设计方法。研究结果表明,承受弯拉荷载与不承受荷载试件扩散系数控制指标的比值Dη/D0与应力水平η成指数关系。针对国内某大桥初步设计确定的典型构件及所处环境参数等,引入弯拉荷载对混凝土氯离子扩散系数的影响,建立了"设计使用寿命-氯离子扩散系数控制指标"间的对应关系,给出了达到设计使用寿命要求的28d氯离子扩散系数控制指标。 展开更多

关键词 桥梁 混凝土结构 氯离子扩散系数 弯拉荷载 应力水平 耐久性设计

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海洋环境钢筋混凝土结构耐久性监测和检测对比研究 被引量：10

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作者 方翔 殷振东 +3 位作者 陈昊翔 倪静姁 张东方 范志宏 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2021年第6期111-118,共8页

海洋环境下,码头等港口基础设施混凝土结构因受氯离子侵蚀而面临严峻的耐久性问题。目前对结构物的耐久性诊断主要通过定期人工检测的方式。随着传感器及通讯技术的发展,以监测手段为主的耐久性诊断得到越来越多的应用。监测、检测方法... 海洋环境下,码头等港口基础设施混凝土结构因受氯离子侵蚀而面临严峻的耐久性问题。目前对结构物的耐久性诊断主要通过定期人工检测的方式。随着传感器及通讯技术的发展,以监测手段为主的耐久性诊断得到越来越多的应用。监测、检测方法原理上的差别导致了基于两类数据实施的状态评估和寿命预测方法的不同。依托某高桩码头工程建立的耐久性监测系统,对阳极梯监测数据进行分析,并利用检测手段开展数据对比研究。已有监测数据显示,大部分监测点氯离子未渗透到传感器,码头状态良好。基于部分已出现腐蚀特征的传感器的监测数据计算得到构件寿命为58 a。进一步的实体结构氯离子浓度检测分析结果表明,氯离子渗透情况与阳极梯监测数据具有一致性。基于检测计算的构件寿命为63 a,监测数据计算的寿命较检测数据计算的寿命更短。 展开更多

关键词 混凝土耐久性 监测 检测 寿命 氯离子浓度

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深中通道混凝土结构耐久性设计 被引量：6

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作者 王康臣 方翔 +2 位作者 范志宏 曾俊杰 王彭生 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2022年第12期88-94,99,共8页

深中通道是一项标志性重大跨海通道工程,其混凝土结构的耐久性问题突出。深中通道所处区域的环境与港珠澳大桥类似,因此深中通道钢筋混凝土结构的耐久性设计采用了港珠澳大桥基于可靠度的耐久性设计方法,并利用港珠澳大桥暴露试验和工... 深中通道是一项标志性重大跨海通道工程,其混凝土结构的耐久性问题突出。深中通道所处区域的环境与港珠澳大桥类似,因此深中通道钢筋混凝土结构的耐久性设计采用了港珠澳大桥基于可靠度的耐久性设计方法,并利用港珠澳大桥暴露试验和工程施工数据,进一步对设计模型中氯离子扩散系数、保护层厚度安全裕度等参数进行了优化、修正。考虑到荷载对氯离子渗透率的影响,在深中通道耐久性设计中引入了荷载影响系数。根据以上模型和参数,计算得到100a设计保护年限的耐久性指标。针对工程施工、运营阶段可能出现的各种不确定性因素,根据深中通道的特点,提出了适合不同构件的附加防腐蚀措施,以提高其耐久性设计的安全裕度。 展开更多

关键词 深中通道 混凝土结构 耐久性设计 附加防腐蚀措施 安全裕度

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海洋环境中高桩码头耐久性监测系统的设计及搭建 被引量：3

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作者 潘洪波 方翔 +3 位作者 倪静姁 陈昊翔 张东方 范志宏 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2021年第6期57-62,共6页

针对珠海高栏港某高桩码头,开展了耐久性监测系统的设计与搭建。根据高桩码头的特点及工程环境,提出了检测系统的设计原则,通过埋设阳极梯传感器、参比电极和多功能耐久性监测传感器,以现场采集与无线采集并行的方式,实现各种监测数据... 针对珠海高栏港某高桩码头,开展了耐久性监测系统的设计与搭建。根据高桩码头的特点及工程环境,提出了检测系统的设计原则,通过埋设阳极梯传感器、参比电极和多功能耐久性监测传感器,以现场采集与无线采集并行的方式,实现各种监测数据的远程、无人、自动化采集,以及各种监测结果的原位对比。 展开更多

关键词 高桩码头 耐久性 监测

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海洋环境中锈蚀产物纳米压痕与固结试验力学性能 被引量：2

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作者 汪伟 朱海威 +3 位作者 杨海成 李嘉民 赵娟 刘梅梅 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期38-44,共7页

明确实际海洋环境中钢筋锈蚀产物的力学特性对建立混凝土结构锈胀开裂模型具有重要意义。依托海洋基础设施长期性能野外观测研究基地,对实际海洋环境中暴露15 a钢板、预埋钢筋混凝土试块及温州某码头锈胀开裂横梁混凝土构件的锈蚀产物... 明确实际海洋环境中钢筋锈蚀产物的力学特性对建立混凝土结构锈胀开裂模型具有重要意义。依托海洋基础设施长期性能野外观测研究基地,对实际海洋环境中暴露15 a钢板、预埋钢筋混凝土试块及温州某码头锈胀开裂横梁混凝土构件的锈蚀产物开展了取样及分析工作,通过纳米压痕与固结试验表征了锈蚀产物的纳米压痕弹性模量、硬度及瞬时弹性模量,并进行了微观结构与组成分析。结果表明:钢板锈蚀产物弹性模量低于混凝土中钢筋锈蚀产物,钢筋锈蚀产物弹性模量集中分布于70~110 GPa,硬度为0.002~0.013 GPa;基于Hertz弹性接触理论计算得到的钢筋锈蚀产物瞬时弹性模量集中分布于100~150 GPa;混凝土中钢筋锈蚀产物微观结构较致密,不同锈蚀产物中Fe、O原子比存在较大差异,各锈蚀组分所占比例不同,同时检测到了一定比例的Cl元素,钢筋锈蚀与Cl-的侵蚀紧密相关。 展开更多

关键词 海洋环境 锈蚀产物 锈胀开裂 纳米压痕 固结试验 弹性模量

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海洋水位变动区混凝土横向裂缝宽度对钢筋混凝土构件耐久性影响 被引量：8

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作者 黎鹏平 牟龙 +1 位作者 唐光星 王胜年 《混凝土》 CAS 北大核心 2020年第11期125-128,共4页

通过半电池电位法并结合混凝土破型手段,研究了人工海水模拟试验箱和湛江港暴露试验站水位变动区混凝土裂缝宽度对混凝土内钢筋腐蚀速率及钢筋锈蚀率的影响,试验结果表明:混凝土内钢筋发生锈蚀的试验龄期随裂缝宽度增大而缩短,且钢筋的... 通过半电池电位法并结合混凝土破型手段,研究了人工海水模拟试验箱和湛江港暴露试验站水位变动区混凝土裂缝宽度对混凝土内钢筋腐蚀速率及钢筋锈蚀率的影响,试验结果表明:混凝土内钢筋发生锈蚀的试验龄期随裂缝宽度增大而缩短,且钢筋的锈蚀率随裂缝宽度增加而增大,裂缝宽度由0.15 mm增加至0.60 mm时钢筋锈蚀率由0.35%增加至10.4%,高碱性环境下混凝土内钢筋表面钝化膜破坏后可短暂自修复。混凝土配合比差异对钢筋锈蚀率的影响并不显著,裂缝宽度影响了钢筋/混凝土界面的氧气含量,导致了钢筋腐蚀速率出现差异。 展开更多

关键词 暴露试验 裂缝 混凝土结构 氯离子渗透 钢筋锈蚀

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海洋环境下钢筋锈蚀产物微观结构及体积膨胀规律研究 被引量：1

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作者 唐博文 张楠 +2 位作者 汪伟 朱海威 杨海成 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期219-224,共6页

明确实际海洋环境下钢筋锈蚀产物的微观结构和体积膨胀规律对建立混凝土的锈胀开裂模型具有重要意义。本工作依托海洋基础设施长期性能交通行业野外观测研究基地开展了裸露钢筋、预埋钢筋混凝土试块、温州某码头锈胀开裂横梁混凝土构件... 明确实际海洋环境下钢筋锈蚀产物的微观结构和体积膨胀规律对建立混凝土的锈胀开裂模型具有重要意义。本工作依托海洋基础设施长期性能交通行业野外观测研究基地开展了裸露钢筋、预埋钢筋混凝土试块、温州某码头锈胀开裂横梁混凝土构件的钢锈蚀产物取样工作。此外,采用室内加速通电90 d的方式制备了通电锈蚀预埋钢筋混凝土锈蚀产物。在此基础上,通过X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等微观表征手段对不同锈蚀产物进行了微观结构和体积膨胀规律分析。结果表明:裸露钢筋锈蚀产物的主要成分为α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe_(3)O_(4)、Fe_(2)O_(3)。钢筋混凝土锈蚀产物的主要成分为α-FeOOH、Fe_(3)O_(4)和Fe_(2)O_(3)。通电锈蚀预埋钢筋混凝土、温州某码头开裂横梁、预埋钢筋混凝土试块、裸露钢筋的锈蚀产物体积膨胀系数逐渐增大,分别为2.27、2.39、2.48、2.61。另外,和室内通电锈蚀相比,真实海洋环境下钢筋锈蚀产物的微观形貌更为致密。 展开更多

关键词 海洋环境 锈蚀产物 体积膨胀规律 微观结构 混凝土锈胀开裂模型

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基于机器学习的锈蚀钢筋混凝土黏结强度预测研究

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作者 梁梓豪 应宗权 +1 位作者 刘梅梅 杨帅 《混凝土》 北大核心 2025年第6期54-59,共6页

锈蚀钢筋与混凝土之间黏结性能退化会对结构构件服役性能和力学性能产生不利影响。为了解决传统经验公式模型不统一、计算繁琐、精度低等局限性。基于机器学习方法建立了锈蚀钢筋混凝土黏结强度预测模型,通过文献收集的174组试验作为模... 锈蚀钢筋与混凝土之间黏结性能退化会对结构构件服役性能和力学性能产生不利影响。为了解决传统经验公式模型不统一、计算繁琐、精度低等局限性。基于机器学习方法建立了锈蚀钢筋混凝土黏结强度预测模型,通过文献收集的174组试验作为模型的数据支撑,比较了支持向量机、随机森林和XGBoost对黏结强度的预测性能,探究了影响混凝土黏结强度的重要因素,还对传统经验模型和XGBoost模型的预测性能进行比较。结果表明:基于贝叶斯优化XGBoost的模型决定系数R^(2)为90.34,预测性能较好,与SVM和RF预测模型相比,决定系数R^(2)分别提升7.02%和2.56%,平均绝对误差MAE分别降低18.89%和6.44%,均方根误差RMSE分别降低22.33%和10.18%;通过分析输入特征的重要性,验证了模型的合理性;最后,验证了机器学习模型的泛化性能和适用性,基于贝叶斯优化XGBoost的模型预测性能优于传统经验模型。 展开更多

关键词 锈蚀钢筋混凝土 机器学习 XGBoost 黏结强度

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船闸三级配混凝土中氯离子传输行为的细观模拟研究

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作者 唐博文 丁平祥 +2 位作者 张楠 梁梓豪 范志宏 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期905-914,共10页

针对船闸工程中采用湿筛二级配混凝土表征三级配混凝土氯离子扩散系数所产生的较大偏差问题,建立了湿筛二级配混凝土和三级配混凝土的氯离子扩散模型。在此基础上,探讨了界面过渡区(ITZ)厚度、粗骨料体积分数等对三级配混凝土氯离子传... 针对船闸工程中采用湿筛二级配混凝土表征三级配混凝土氯离子扩散系数所产生的较大偏差问题,建立了湿筛二级配混凝土和三级配混凝土的氯离子扩散模型。在此基础上,探讨了界面过渡区(ITZ)厚度、粗骨料体积分数等对三级配混凝土氯离子传输行为的影响。此外,还对比分析了湿筛二级配混凝土与三级配混凝土的氯离子扩散行为及耐久性寿命预测结果的差异。模拟结果表明:随着粗骨料体积分数及ITZ厚度的增大,三级配混凝土的氯离子扩散系数显著降低;在骨料的稀释效应、曲折效应和ITZ效应中,ITZ效应起主导作用。此外,湿筛二级配混凝土在侵蚀720、1 800 d时的氯离子扩散系数为三级配混凝土的1.77、1.86倍。采用湿筛二级配混凝土替代三级配混凝土进行寿命预测时,评估结果存在低估的风险。 展开更多

关键词 三级配混凝土 湿筛二级配混凝土 氯离子扩散系数 界面过渡区 寿命预测 耐久性

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硬脂酸基疏水化合孔栓物的制备及其性能研究

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作者 李安 孙涛 +3 位作者 黎鹏平 熊建波 范志宏 孙健翔 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期173-179,共7页

硬脂酸是一种具有优异疏水特性的疏水材料。以硬脂酸为疏水组分,采用乳化、消泡和增强技术解决其常温下难溶于水、引气能力强、对混凝土力学性能影响大的问题,制备了一种混凝土疏水化合孔栓物(SHKS),并依据《混凝土抗侵蚀抑制剂》(JC/T ... 硬脂酸是一种具有优异疏水特性的疏水材料。以硬脂酸为疏水组分,采用乳化、消泡和增强技术解决其常温下难溶于水、引气能力强、对混凝土力学性能影响大的问题,制备了一种混凝土疏水化合孔栓物(SHKS),并依据《混凝土抗侵蚀抑制剂》(JC/T 2553—2019)标准测试了SHKS混凝土性能,采用压汞法测试混凝土孔隙分布特性并分析SHKS对混凝土孔隙的影响。结果表明:自制SHKS混凝土性能指标均满足JC/T 2553—2019标准要求,7d吸水率为1.05%,3d和28d抗压强度比分别为88.7%和92.5%;SHKS不仅具有优异疏水性能,还能起到堵塞混凝土内部孔隙的作用,降低混凝土内部多害孔(>0.20μm)和少害孔(0.02~0.10μm)含量,提高混凝土抗侵蚀和耐久性能。 展开更多

关键词 疏水化合孔栓物 硬脂酸 混凝土 制备 性能

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基于正交试验方法的植生混凝土性能研究 被引量：1

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作者 刘平 许艳平 +2 位作者 刘飞 潘剑 范志宏 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第12期4398-4405,共8页

植生混凝土是一种能将工程防护和生态修复很好结合起来的新型护坡材料,可实现长期持续性生态护坡。基于正交试验方法,采取低碱度硫铝酸盐水泥开展了边坡植生混凝土配合比设计,比较了混凝土水胶比、集料粒径以及富余浆量比对抗压强度、... 植生混凝土是一种能将工程防护和生态修复很好结合起来的新型护坡材料,可实现长期持续性生态护坡。基于正交试验方法,采取低碱度硫铝酸盐水泥开展了边坡植生混凝土配合比设计,比较了混凝土水胶比、集料粒径以及富余浆量比对抗压强度、孔隙率及pH值的影响,得到最优配合比并在此基础上开展平陆运河边坡植生混凝土铺设和植物种植试验。结果表明:水胶比为0.28、集料粒径为9.5~19 mm、富余浆量比为7.75时植生混凝土各项植生性能达到最优;优选狗尾巴草、狗牙根草和宽叶草等,单独种植或混合种植时均能达到较好的效果。 展开更多

关键词 植生混凝土 强度 碱度 孔隙率 植生性能

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有机酸活化偏高岭土混凝土性能研究 被引量：1

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作者 李安 王彦军 +1 位作者 张志杰 范志宏 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第7期2434-2440,共7页

高岭土是自然界中常见的一种黏土矿物,是一种层状铝硅酸盐矿物。本文选用小分子草酸和柠檬酸复合有机酸对高岭土进行酸活化处理,然后通过高温煅烧与机械粉磨,制备一种有机酸活化偏高岭土;通过SEM和TEM分析有机酸活化方式对高岭土微观形... 高岭土是自然界中常见的一种黏土矿物,是一种层状铝硅酸盐矿物。本文选用小分子草酸和柠檬酸复合有机酸对高岭土进行酸活化处理,然后通过高温煅烧与机械粉磨,制备一种有机酸活化偏高岭土;通过SEM和TEM分析有机酸活化方式对高岭土微观形貌的影响,研究有机酸活化偏高岭土对混凝土力学性能、干缩性能、电通量等宏观性能以及微观孔隙结构的影响。结果表明:有机酸活化使高岭土中部分Si和Al被溶出,层状结构棱角与层间遭到破坏,微观形貌变得相对毛糙,煅烧温度降低160℃,比表面积增大;有机酸活化偏高岭土通过增强混凝土致密性来提升混凝土综合性能,其中28 d抗压强度提升23.2%,28 d电通量降低51.8%,优于偏高岭土和硅灰。 展开更多

关键词 高岭土 有机酸活化 有机酸 混凝土 宏观性能 微观结构

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基于Stacking集成模型融合的CA-UHPC抗压强度预测方法

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作者 唐博文 梁梓豪 +1 位作者 丁平祥 范志宏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期469-474,共6页

为了解决将粗骨料引入超高性能混凝土(UHPC)后混凝土抗压强度预测和配合比设计复杂的问题,本工作提出了一种基于Stacking集成模型融合的粗骨料超高性能混凝土(CA-UHPC)抗压强度预测方法。首先,对通过文献收集到的175组数据进行预处理,... 为了解决将粗骨料引入超高性能混凝土(UHPC)后混凝土抗压强度预测和配合比设计复杂的问题,本工作提出了一种基于Stacking集成模型融合的粗骨料超高性能混凝土(CA-UHPC)抗压强度预测方法。首先,对通过文献收集到的175组数据进行预处理,随后分别基于随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和极端梯度提升树(XGBoost)算法进行贝叶斯超参数优化以及模型的训练与评估。采用均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、以及决定系数(R^(2))来对比分析不同模型的预测精度。在此基础上建立了基于Stacking融合多种算法的CA-UHPC抗压强度预测模型,并对其进行了泛化性能验证以及可解释性和参数分析。结果表明,与单一机器学习算法相比,基于Stacking集成多种机器学习方法的模型在预测精度上有所提升,且模型与工程实践经验吻合较好,具有较高的合理度和可靠性。此外,通过模型参数分析可知,在进行CA-UHPC制备时,最佳的纤维掺量在2.0%~2.5%之间,最佳的骨料掺量为胶凝材料总量的0.2~0.4倍,增加硅粉用量可有效提高CA-UHPC的抗压强度。本工作的研究成果可为CA-UHPC的配合比设计提供理论支撑。 展开更多

关键词 CA-UHPC 抗压强度 机器学习 可解释性分析 参数分析

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海洋环境中CaAl-LDH对钢筋混凝土寿命的影响

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作者 张东方 刘国强 +2 位作者 陈昊翔 范志宏 田科婷 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期38-43,共6页

通过共沉淀和离子交换法制备了钙铝层状双金属氢氧化物(CaAl-LDH),并采用电化学测试方法研究了CaAl-LDH对模拟混凝土孔隙液中钢筋抗氯盐侵蚀性能的影响,以及在模拟海洋环境中对钢筋混凝土寿命的提升作用。结果显示:钢筋表面CaAl-LDH与... 通过共沉淀和离子交换法制备了钙铝层状双金属氢氧化物(CaAl-LDH),并采用电化学测试方法研究了CaAl-LDH对模拟混凝土孔隙液中钢筋抗氯盐侵蚀性能的影响,以及在模拟海洋环境中对钢筋混凝土寿命的提升作用。结果显示:钢筋表面CaAl-LDH与氯离子发生交换,使钢筋的钝化电位提升了近200 mV,钝化范围扩大;CaAl-LDH有效降低了混凝土中氯离子含量,使氯离子扩散系数及表面氯离子质量分数分别降低63.6%和55.3%,钢筋混凝土结构的服役寿命延长。 展开更多

关键词 海洋环境 钢筋混凝土 层状双金属氢氧化物(LDH) 防腐蚀 服役寿命

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防腐涂装龄期对海工现浇混凝土性能演变的影响

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作者 姜金勇 朱海威 +2 位作者 钱鑫 杨海成 范从军 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第10期3615-3622,3644,共9页

本文基于混凝土室内模拟海洋环境侵蚀试验,通过分析侵蚀后海工现浇混凝土的抗压强度、涂层粘结强度、混凝土中氯离子扩散行为等,研究了防腐涂装龄期对海工现浇混凝土力学性能和耐久性演变的影响规律。结果表明:与无防腐涂装混凝土相比,... 本文基于混凝土室内模拟海洋环境侵蚀试验,通过分析侵蚀后海工现浇混凝土的抗压强度、涂层粘结强度、混凝土中氯离子扩散行为等,研究了防腐涂装龄期对海工现浇混凝土力学性能和耐久性演变的影响规律。结果表明:与无防腐涂装混凝土相比,采用硅烷和聚氨酯涂层的防腐涂装混凝土经海洋潮汐区侵蚀后抗压强度f_(c)下降,且随养护龄期t_(c)增长,混凝土f_(c)降幅逐渐减小;防腐涂装可有效提高海工现浇混凝土长期抗氯离子侵蚀性能,并且随养护龄期t_(c)增长,防腐涂装对于降低混凝土表面氯离子含量C_(s)和表观氯离子扩散系数D a效果愈发显著;综合考虑海洋潮汐区环境现浇混凝土力学性能的发展和防腐涂装措施的有效性,采用硅烷和聚氨酯涂层进行涂装时建议养护龄期分别不小于5、10 d。 展开更多

关键词 海工现浇混凝土 防腐涂装 力学性能 氯离子扩散 耐久性

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