摘要：为了构建公路隧道衬砌碳化耐久性的定量设计方法,对比各碳化深度计算模型与实测数据,选定衬砌碳化的最优模型;根据实测数据分析隧道环境温湿度与洞外大气关系,基于全国气象监测站的温湿度数据,建立公路隧道运营环境温湿度区划;考虑公路隧道CO_(2)的释放源项并参照实测数据,构建隧道运营环境CO_(2)体积分数的计算方法;以碳化劣化速率梯度相等为原则,对我国隧道碳化环境进行分区,结合分区推荐我国公路隧道衬砌碳化耐久性定量设计的具体方法.研究发现:隧道环境湿度与大气湿度相当,隧道环境温度变化趋势与大气环境一致,两者均值接近.公路隧道内部CO_(2)体积分数与CO体积分数呈线性关系.云南、贵州区修建的隧道工程衬砌受环境影响较大,西藏、青海、内蒙古、黑龙江、吉林等地区的待建隧道在进行衬砌耐久性设计时可以忽略碳化影响,其余全国大面积区域隧道衬砌的碳化耐久性设计可以对应《混凝土结构耐久性设计标准》中环境作用等级中的“轻度”进行设计.

摘要：合理量化碳化环境作用并准确分析混凝土碳化深度,对于碳化环境下混凝土结构的耐久性定量分析与设计具有重要意义。首先基于混凝土碳化分析的多场耦合数值模型,定量分析温度、相对湿度、CO2浓度等环境因素对混凝土碳化深度的影响,并建立混凝土结构的碳化环境作用量化指标;然后通过引入环境修正系数对理论模型进行修正,建立混凝土碳化深度分析的实用预测模型,进而对碳化环境下混凝土结构的服役寿命和耐久性设计参数进行定量分析,并通过试验数据对比验证该方法的有效性和适用性。在此基础上,以碳化速率系数作为耐久性设计参数,可以实现碳化环境下混凝土结构的耐久性定量分析与设计。

摘要：基于国内外对氯离子侵蚀和混凝土碳化环境下钢筋锈蚀速率的最新研究成果,建立了混凝土构件在氯离子侵蚀下考虑坑蚀和在混凝土碳化下考虑平均锈蚀的弯曲抗力退化模型,用Monte Carlo方法和统计回归法编制了退化钢筋混凝土构件及系统的时变可靠度计算程序。以北京地区一座公路桥为算例,结果表明:在氯离子侵蚀下考虑坑蚀的桥梁承载能力时变可靠度在30年左右即下降到设计目标可靠度,在混凝土碳化下考虑平均锈蚀的桥梁承载能力时变可靠度在50年左右即下降到设计目标可靠度,从而需要补强,这表明考虑主筋锈蚀后我国钢筋混凝土公路桥一般达不到100年设计使用期;对因主筋锈蚀导致混凝土保护层胀裂而言,构件达到抗裂正常使用极限状态远远早于达到承载能力极限状态,建议将混凝土保护层开裂时间作为桥梁检查/维修参考点。

摘要：提出一种基于最紧密堆积材料体系设计理论的可浇筑成型的高性能可碳化混凝土(HPCC)。以钢渣粉为主要胶凝组分,利用少量普通硅酸盐水泥的高水化活性提供脱模强度,掺入适量硅灰提高材料体系的密实度,研究了快速碳化养护对HPCC的力学性能与显微结构的影响规律。结果表明:1 d密封养护后HPCC的抗压强度为5.2 MPa,经干燥预处理与24 h碳化养护后HPCC的抗压强度接近90 MPa;适当的干燥预处理有利于碳化反应的进行,且最佳失水率为74.4%;碳化反应形成的碳酸钙晶体以方解石为主,含微量文石,在最紧密堆积体系内填充并进一步密实基体结构是HPCC高强的主要作用机理;碳化养护后HPCC的安定性良好。

摘要：为了阐明碳化与氯盐复合作用下硬化水泥浆体的微结构,基于X射线计算机断层扫描成像(X-CT)和电子探针微区分析(EPMA)技术探明了氯盐对水泥浆体碳化速率的影响,测定了碳化作用下水泥浆体内Cl、S和Na元素的浓度分布。结果表明:氯盐可细化养护龄期为28d的水泥浆体孔结构,提高其密实度并减缓碳化速度;碳化作用下水泥浆体的碳化区易出现裂缝,二氧化碳气体通过这些裂缝扩散到水泥浆体内部进行碳化,致使水泥浆体碳化深度不均匀;碳化过程中Cl、S和Na元素向非碳化区迁移和浓缩,初始均匀分布的元素在碳化区含量减少,在非碳化区含量升高。所得结论为混凝土结构耐久性设计提供科学的理论依据。

摘要：为了研究碳化作用对固化污染土中重金属污染物的溶出机理与运移行为的影响,以铅污染土为研究对象,采用半动态淋滤试验测得污染物溶出质量浓度随淋滤时间的变化规律,计算污染物的扩散系数.结果表明:碳化作用下固化土试样浸出液中铅的溶出质量浓度增大;随淋滤液pH值的降低,铅的溶出质量浓度增大.铅累积溶出量的常用对数与淋滤时间的常用对数之间近似成斜率为0.5的线性关系;碳化试样与未碳化试样的63d铅累积溶出量的比值介于1.13~1.64之间.铅通量的常用对数与归一化平均淋滤时间的常用对数之间近似成斜率为-0.5的线性关系.水泥固化铅污染黏性土中铅的溶出是一个扩散控制的过程;水泥固化土中铅扩散系数的范围为1.4×10^(-18)~2.6×10^(-14)m^(2)/s,碳化作用下固化污染土中铅的扩散系数增大.

摘要：基于作者用Monte Carlo法和回归分析法开发的计算在氯侵蚀和混凝土碳化情况下混凝土梁的抗力退化随机过程的软件,用Bayes公式和桥梁检查结果更新桥梁退化状态,考虑桥梁检修的货币收益或更一般的能反映业主的财政承受能力和风险规避心理的效益函数,用预后验决策分析法给出了桥梁检查的期望效益,并以期望效益最大来优化桥梁检修制度。用北京一座混凝土梁桥为例,考虑恒载随机变量和两个Poisson随机过程活载作用下跨中抗弯承载能力极限状态,以设计基准期内任意时段的时变结构可靠度不低于桥梁设计规范的目标可靠度为条件,对这种桥梁检修制度进行优化。结果表明:用效益函数优化时,业主的财政承受能力和风险规避心理能给出明显不同的桥梁检修制度。

摘要：为确保重金属污染场地再开发利用的稳定性和安全性，采用室内加速碳化试验研究碳化对水泥固化铅污染土电阻率特性的影响规律。人工配制不同铅含量的污染土，采用水泥固化后进行室内加速碳化试验，分析碳化作用对固化土电阻率和pH值的影响规律，并讨论固化土的电阻率与无侧限抗压强度的相关关系。试验结果表明，碳化作用下水泥固化铅污染土的电阻率随着碳化时间和水泥掺入量的增加而增大，随着铅含量、孔隙率和饱和度的增加而减小。提出一个能够有效反映碳化时间、水泥掺入量和铅含量等因素对固化土电阻率影响的表征参数，采用该参数替代 Archie 电阻率模型中的土体孔隙率即可将Archie电阻率模型扩展应用到水泥固化重金属污染土领域。固化土的pH值随着铅含量增加而有所降低；碳化后固化土的pH值从11～12降低到8～9。固化土的电阻率与强度具较好的对应关系，电阻率法可作为一种有效的水泥固化铅污染土性能评价方法。

摘要：基于应力状态下构件快速碳化试验,开展应力状态下混凝土碳化深度的计算机仿真,采用Matlab神经网络工具箱对应力状态下混凝土碳化深度进行训练、仿真和预测.提出采用分项系数γc来反映结构可靠指标的结构耐久性设计方法,给出一定设计使用年限、一定可靠指标下结构耐久性设计时保护层厚度的计算表达式,并对算例中各框架预应力筋的保护层厚度进行计算.结果表明,建立的神经网络模型有较高的预测与仿真能力;提出的设计方法简单、实用,可以作为结构设计和耐久性验算复核的手段.

摘要：设计了碳化混凝土的电化学再碱化试验方法,提出了合理的电化学再碱化效果评价指标:pH值与钠离子迁移量.研究了电解质溶液种类及浓度、再碱化时间等对碳化混凝土电化学再碱化效果的影响.结果表明:随再碱化时间的增长,碳化混凝土内部的pH值增大,但pH值增长速率逐渐减缓.对于相同种类电解质溶液,随着其浓度升高,再碱化后碳化混凝土中的钠离子迁移量增大;对于同浓度不同种类的电解质溶液,再碱化后碳化混凝土中的钠离子迁移量不同.