海砂混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕行為與抗震性能研究

以海砂混凝土結(jié)構(gòu)為研究對象。進(jìn)行了海砂資源分布、海砂物化構(gòu)成和氯離子含量等基本參量分析；檢測分析了22個(gè)疑似海砂單體建筑，獲得了大量第一手資料；實(shí)驗(yàn)研究了海砂混凝土的基本性能，包括碳化、抗硫酸鹽性能和氯離子固化和擴(kuò)散等耐久性能以及抗壓、抗折和彈性模量等力學(xué)性能；對比分析了鋼筋加速銹蝕量和銹蝕速率的測定方法與結(jié)果；試驗(yàn)研究了坑蝕和均蝕鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和特征，以及銹蝕鋼筋與混凝土的粘結(jié)滑移規(guī)律；基于海砂鋼筋混凝土材料的基本力學(xué)性能的研究成果并結(jié)合既有文獻(xiàn)成果，進(jìn)行了不同銹蝕率和銹蝕形態(tài)下的結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的模型試驗(yàn)和有限元仿真分析，獲得了相應(yīng)的規(guī)律性認(rèn)知；在此基礎(chǔ)上開展了構(gòu)件層面的可靠性分析和全壽命成本分析；進(jìn)行了不同軸壓比和銹蝕率的鋼筋混凝土柱動(dòng)力性能試驗(yàn)與建模分析，研究了銹蝕構(gòu)件銹脹裂縫分布規(guī)律和裂縫寬度隨著銹蝕率的增大趨勢以及混凝土保護(hù)層剝落形態(tài)、軸壓比和銹蝕率對柱構(gòu)件的滯回耗能能力、極限強(qiáng)度、捏攏效果、退化剛度等方面影響；通過兩榀三跨二層框架結(jié)構(gòu)模型的擬動(dòng)力加載試驗(yàn)，研究了銹蝕鋼筋混凝土框架的失效機(jī)制和破壞模式等抗震性能衰變特征。 出版工程結(jié)構(gòu)耐久性教材1本，申請國家發(fā)明和實(shí)用新型專利各1項(xiàng)，獲得實(shí)用新型專利和軟件著作權(quán)登記成果各1項(xiàng)，發(fā)表論文3篇，仍有10余項(xiàng)上述類型成果有待提交發(fā)表；參與本項(xiàng)目研究的研究生11名，博士生1名，碩士生10名，其中已培養(yǎng)畢業(yè)碩士生5名。 2100433B

本項(xiàng)目以海砂混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能為研究主題。實(shí)驗(yàn)研究海砂混凝土的物化組成、微孔形貌和應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律；結(jié)合理論分析探討海砂混凝土腐蝕行為和鋼筋銹蝕形態(tài)，掌握銹蝕鋼筋本構(gòu)關(guān)系變化特征，獲得鋼筋銹蝕速率計(jì)算模型；提取定量表征結(jié)構(gòu)性能演化的序參量，建立海砂混凝土微觀腐蝕與結(jié)構(gòu)宏觀性能的邏輯關(guān)聯(lián)；基于劣化結(jié)構(gòu)基本單元?jiǎng)恿π阅艿哪Ｐ驮囼?yàn)結(jié)果，構(gòu)建能夠較好反映鋼筋銹脹引起的海砂混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層開裂與脫落、粘結(jié)失效與滑移機(jī)制的有限元分析模型，實(shí)現(xiàn)海砂混凝土梁柱構(gòu)件恢復(fù)力特性的合理推定；借助商用有限元分析軟件進(jìn)行海砂混凝土框架結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性分析，探討劣化海砂混凝土結(jié)構(gòu)正常使用和倒塌失效準(zhǔn)則下的抗震能力衰變規(guī)律，掌握地震作用下處于不同劣化狀態(tài)的結(jié)構(gòu)失效機(jī)制和重要失效模式。為系統(tǒng)開展既有海砂混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能評估與加固、提升新建海砂混凝土結(jié)構(gòu)抗震可靠性提供科學(xué)依據(jù)，推動(dòng)海砂資源化利用。

本項(xiàng)目研究氯離子在自然水化狀態(tài)下海砂混凝土中的分布與擴(kuò)散規(guī)律，產(chǎn)生鋼筋銹蝕Cl-/OH-臨界濃度比值；研究海砂混凝土在各種碳化、溫度、濕度、不同應(yīng)力條件下臨界氯離子濃度的變化規(guī)律及臨界濃度；建立臨界氯離子濃度與相關(guān)物理參數(shù)，如交流阻抗譜、半電池電流值的關(guān)系。提供一種準(zhǔn)確而簡便地判斷海砂混凝土鋼筋發(fā)生腐蝕的方法。提出在不同環(huán)境條件下抑制海砂混凝土中鋼筋混凝土中鋼筋的技術(shù)措施，為海砂混凝土的生產(chǎn)實(shí)踐提 2100433B

隨著現(xiàn)代建筑向高層、大跨方向發(fā)展，柱承受的豎向荷載增大，采用型鋼與超高強(qiáng)混凝土(C100級)組合柱解決這一問題。超高強(qiáng)混凝土突出的弱點(diǎn)是力學(xué)性能呈現(xiàn)出顯著的脆性，因此型鋼超高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)與型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在力學(xué)行為必然顯著不同，尤其抗震延性方面差異較大。歷次國內(nèi)外震害調(diào)查表明，柱及梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的震害情況往往比其它構(gòu)件破壞嚴(yán)重，柱和節(jié)點(diǎn)的延性是建筑物在大震下能否倒塌的關(guān)鍵之一?，F(xiàn)行《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 138-2001)適用于混凝土強(qiáng)度C60級以下，不適用于型鋼超高強(qiáng)混凝土組合結(jié)構(gòu)。國內(nèi)外對型鋼超高強(qiáng)混凝土組合柱與節(jié)點(diǎn)抗震性能的研究較少，因此，進(jìn)行型鋼超高強(qiáng)混凝土組合柱與節(jié)點(diǎn)抗震性能研究是非常必要的。本課題主要研究內(nèi)容為型鋼超高強(qiáng)混凝土組合柱與節(jié)點(diǎn)的破壞機(jī)理和抗震性能。 2100433B

海砂不合格海砂

央視財(cái)經(jīng)《第一時(shí)間》報(bào)道，華潤涉嫌使用不合格海砂。據(jù)介紹，華潤大沖村舊村改造項(xiàng)目是廣東省最大的城改項(xiàng)目，華潤集團(tuán)作為開發(fā)商負(fù)責(zé)建設(shè)。華潤大沖村舊村改造項(xiàng)目使用的混凝土，是由華潤自己的攪拌站提供。工作人員介紹，攪拌站所用砂大部分是海砂，還有一些水洗砂。專家介紹，海砂里含有氯離子，一旦超標(biāo)，將嚴(yán)重腐蝕混凝土里的鋼筋，破壞建筑的混凝土結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生安全隱患。

10多年海砂瘋狂盜挖讓美麗的汕尾海灘千瘡百孔，也讓黑惡勢力滋生橫行。但這并非海砂給汕尾市民帶來的最大危害。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，每年汕尾從周邊海域盜挖的海砂上百萬立方米，這上百萬立方米的海砂流向哪里了呢？早在2008年就有媒體做過調(diào)查，在高額利潤的吸引下，這些海砂很大部分被用來建房。而廣東在2004年便禁止在工程中使用海砂。日前，南都記者再次針對汕尾海砂流向進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)情況依舊不容樂觀。

海砂違規(guī)用海砂

2013年3月15日，深圳市住建局對使用不合格海砂生產(chǎn)預(yù)拌混凝土的企業(yè)（站點(diǎn)）進(jìn)行嚴(yán)厲處理。吊銷深圳市東大洋建材有限公司的資質(zhì)證書。責(zé)令8家企業(yè)（站點(diǎn)）停業(yè)整頓一年，責(zé)令6家企業(yè)（站點(diǎn)）停業(yè)整頓6個(gè)月以上。涉嫌流入不合格建筑用砂的嘉逸豪園、大沖城市更新項(xiàng)目、平安金融大廈三項(xiàng)目均被責(zé)令停工。