通过对单掺和三种不同混杂比例混掺的方式,以体积掺加率0.3%、0.6%、0.9%、1.2%将玄武岩、聚丙烯纤维掺入普通C30混凝土中形成混杂纤维混凝土,对其进行7d、14d、28d龄期的抗硫酸盐腐蚀性能试验研究。结果表明,对基体混凝土在龄期为7d的抗压强度耐蚀系数提高最为显著的是单掺纤维系列与1:1、1:2混杂纤维系列纤维混凝土。各系列纤维对基体混凝土14d耐蚀系数提高的最佳纤维掺加率在0.3%附近;单掺聚丙烯纤维系列、单掺玄武岩纤维系列对基体28d耐蚀系数提高的最佳纤维掺加率分别在0.3%、0.9%附近。总体上混杂纤维系列纤维混凝土的抗硫酸静泡腐蚀能力优于单掺纤维系列纤维混凝土。

通过大型非线性数值分析软件ABAQUS对受硫酸盐腐蚀后的钢筋混凝土板进行模拟分析,揭示了ABAQUS中塑性损伤模型进行非线性模拟的有效性以及钢筋混凝土板受腐蚀后受弯性能的退化规律。通过模拟结果和试验结果的对比,可以看出,ABAQUS非线性模拟是行之有效的。从ABAQUS模拟结果和试验结果均可看出随着腐蚀度D的增加,板的极限承载力、延性和刚度逐渐减小,其中承载力下降约3%～5%,延性下降约19%～28%,刚度下降9.96%～19.43%,而跨中挠度逐渐增大,这主要是因为随着硫酸盐的不断侵蚀,生成膨胀性物质钙矾石,板截面的损伤不断严重,使得截面的有效抗弯高度以及弹性模量降低,最终造成板的承载力、延性、刚度的降低以及跨中挠度的增大。

以云南地区在建大瑞铁路为依托,利用工程建设沿线——腾冲区域内丰富的天然火山灰资源,探讨了火山灰作为混凝土矿物掺合料应用于铁路路基加固与防护工程结构物中的可行性。通过基本力学性能试验、电通量试验以及为期两年的硫酸盐全浸泡试验,研究了火山灰混凝土的抗压强度、电通量以及抗化学侵蚀性能与火山灰掺量、养护龄期等的相关规律。研究表明,火山灰混凝土具有良好的力学性能和抗化学侵蚀能力,其抗化学侵蚀性能随其水胶比的降低而提高;单掺天然火山灰混凝土的电通量较基准混凝土有所降低,但无法满足铁路工程中的化学侵蚀环境要求。建议复掺硅灰来提高混凝土的抗环境侵蚀能力,满足铁路混凝土工程建设的要求。