荷載與氯鹽共同作用下的混凝土耐久性試驗(yàn)研究.pdf

1、在影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素中,鋼筋銹蝕是最主要的原因之一,而氯離子侵蝕引起的鋼筋銹蝕通常被認(rèn)為是最為直接、嚴(yán)重和普遍的。氯離子侵蝕過程是一個(gè)復(fù)雜的過程,不僅受到混凝土材料自身微細(xì)觀結(jié)構(gòu)的影響,而且受到混凝土所處環(huán)境因素和荷載因素的影響。因此,研究環(huán)境因素和荷載因素共同作用下的氯離子侵蝕過程,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以“國(guó)家自然科學(xué)基金[50808005]”、“國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目[2006BAJ27804]”、“

2、北京市科技計(jì)劃課題[Y060506000007022]”和“北京市自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目[8100001]”為依托,對(duì)多因素作用下的氯離子侵蝕機(jī)理及模型進(jìn)行了試驗(yàn)研究,具體研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　 1、分析了氯離子侵入混凝土的機(jī)理和氯離子引起鋼筋銹蝕的機(jī)理,并探討了影響氯離子侵蝕過程的內(nèi)部因素和外部因素,為研究氯鹽環(huán)境下的結(jié)構(gòu)耐久性提供了科學(xué)依據(jù)。
　　 2、在分析現(xiàn)有氯離子侵蝕模型不足的基礎(chǔ)上,結(jié)合Fick定律,建立了

3、綜合考慮水灰比、濕度、時(shí)間、溫度、混凝土材料對(duì)氯離子結(jié)合作用等因素作用下的氯離子侵蝕模型,給出了考慮邊界條件的侵蝕模型解析解。通過對(duì)長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)暴露試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,驗(yàn)證了該侵蝕模型的可靠性與準(zhǔn)確性,并與傳統(tǒng)的Fick第二擴(kuò)散定律模型進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明該模型不僅很好的反映了混凝土氯離子侵蝕的實(shí)際情況,而且預(yù)測(cè)效果理想,尤其是對(duì)不同時(shí)期深度大于25mm內(nèi)的氯離子含量的預(yù)測(cè)。
　　 3、對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu),其實(shí)際服役過程中是受到持續(xù)荷載作用的

4、,尤其是拉應(yīng)力作用下,氯離子擴(kuò)散速度加快。本文以受彎梁為試驗(yàn)構(gòu)件,設(shè)計(jì)了在荷載和氯鹽共同作用下的耐久性加速模擬試驗(yàn)裝置,對(duì)荷載作用下的氯離子侵蝕過程進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)過程中,對(duì)混凝土內(nèi)的氯離子含量進(jìn)行了定期取樣及化學(xué)分析,測(cè)量銹蝕后鋼筋的銹蝕率,銹后混凝土梁的承載能力等。試驗(yàn)結(jié)果表明:混凝土表層氯離子含量主要受外界環(huán)境氯離子濃度的影響,而受時(shí)間和荷載因素的影響不大;除混凝土表層外,同一深度處的氯離子含量隨浸泡時(shí)間的增大而增加,隨應(yīng)力水