关博文
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於德美
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马慧
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张纪阳
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谢超
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杨涛
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.03.021
目的：解决疲劳荷载作用下道路工程结构混凝土硫酸盐侵蚀破坏严重的问题。方法采用自主研发的腐蚀疲劳试验装置，通过化学分析及强度测试，研究荷载类型(交变荷载和持续荷载)、硫酸盐种类(Na2SO4和MgSO4)、硫酸盐浓度(5%和10%(均为质量分数)的Na2SO4)、应力水平(20%、40%和60%)、水灰比(0.35、0.38)对道路混凝土腐蚀龄期为180 d时的硫酸根离子分布及强度变化的影响规律；同时，采用硅烷对混凝土进行表面涂覆，对其抗疲劳腐蚀性能进行测试。结果承受腐蚀疲劳的道路混凝土表层的硫酸根离子侵入速度是承受持续荷载的试件的1.43倍。在腐蚀疲劳作用下，当硫酸盐浓度提高1倍时，混凝土表层硫酸根离子侵蚀速度提高近1倍；应力水平由0.2提高至0.6时，表层硫酸根离子质量分数由2.51%提高至4.62%；水灰比由0.38降至0.35时，表层硫酸根离子扩散速度降低17%。由于硫酸镁腐蚀生成的Mg( OH)2溶解度很低，混凝土表层硫酸镁腐蚀速度是硫酸钠的70%。此外，涂覆硅烷的混凝土抗弯拉系数较未涂覆试件提高了近40%。结论疲劳荷载加剧了混凝土中硫酸盐的侵蚀。在腐蚀疲劳环境中，可采用适当降低水灰比、硅烷涂覆表面的方法提高混凝土抗硫酸根离子侵蚀能力，延长混凝土服役周期。
关键词:
道路工程
,
混凝土
,
硫酸盐侵蚀
,
疲劳荷载
,
防护技术
,
硅烷涂覆
张誉
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张春涛
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.07.006
目的：研究Q345角钢构件的疲劳性能随腐蚀损伤发展的变化规律，为分析“腐蚀-疲劳”交替循环工况下试件疲劳性能变化情况奠定基础。方法首先通过连续疲劳振动和间隔疲劳振动两种疲劳试验，测试分析了疲劳荷载施加方式对试件疲劳性能的影响，其中，试件间隔振动分三次完成，每次振动次数为连续疲劳振动次数的1/3。然后，根据不同“浸泡-晾置”次数，给出了三种腐蚀方式，并在pH值为2的酸性溶液中对试件进行加速腐蚀损伤试验。采取“腐蚀-疲劳”交替循环加载方式对3组39根Q345角钢构件进行腐蚀疲劳试验，由试件腐蚀疲劳破坏的试验现象及测试结果，分析试件疲劳性能随腐蚀疲劳损伤的变化规律，并研究Q345角钢试件的风致振动疲劳性能因大气环境中腐蚀损伤发生及发展的退化规律。结果疲劳荷载为221.43 MPa时，三种“腐蚀-疲劳”工况下，CF1、CF2与CF3相比，试件的疲劳寿命分别退化了5.1%和2.7%。疲劳荷载为308 MPa和221.43 MPa时，单点试验结果未随腐蚀方式变化而发生明显变化，但是当疲劳荷载减小到156.22 MPa时，CF1、CF2与CF3相比，试件的疲劳寿命分别退化了6.3%和4.5%。结论腐蚀损伤试验中“浸泡-晾置”交替循环次数越多，损伤越大，试件疲劳寿命退化，反映Q345角钢构件的疲劳性能受大气环境干湿交替腐蚀损伤影响明显。同一腐蚀方式中，疲劳荷载越小，腐蚀的影响越显著，脆性破坏特征越明显。
关键词:
Q345角钢
,
大气腐蚀
,
腐蚀方式
,
疲劳性能
,
酸雨模拟
,
疲劳荷载
