荷載對(duì)混凝土氯離子擴(kuò)散性能和鋼筋初銹時(shí)間的影響.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用日益廣泛，其中的耐久性問題也日益增多，專家對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究更加重視。氯離子侵蝕對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性具有重大影響，氯離子侵入混凝土中將導(dǎo)致鋼筋銹蝕，鋼筋銹蝕則進(jìn)一步影響混凝土結(jié)構(gòu)性能導(dǎo)致混凝土保護(hù)層脹裂或剝落，最終造成混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生耐久性破壞?；炷两Y(jié)構(gòu)的使用都是處于荷載與環(huán)境共同作用下的，荷載作用對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散性能的影響不容忽視。
　　 本文以Fick第二定律和Monte Carlo方法為基礎(chǔ)，以既

2、有工程及室內(nèi)模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)荷載作用下混凝土氯離子的擴(kuò)散系數(shù)及混凝土中鋼筋初銹時(shí)間進(jìn)行理論研究。主要進(jìn)行以下工作：
　　 1、以現(xiàn)有研究為基礎(chǔ)，從理論上對(duì)混凝土氯離子擴(kuò)散理論模型的適用性進(jìn)行研究，分析了考慮對(duì)流區(qū)影響下的氯離子擴(kuò)散模型，并以試驗(yàn)測(cè)試的混凝土中氯離子濃度為依據(jù)，對(duì)考慮對(duì)流區(qū)后的Fick第二定律的解析解進(jìn)行驗(yàn)證。
　　 2、混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中都是處于荷載作用之下的，以Fick第二定律和擴(kuò)散方程為基礎(chǔ)

3、，推導(dǎo)了不同荷載水平下氯離子擴(kuò)散系數(shù)恒定時(shí)的計(jì)算比值λ的計(jì)算公式，并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證其合理性。
　　 3、在Thomas模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了氯離子擴(kuò)散系數(shù)隨時(shí)間變化時(shí)的氯離子擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算比值公式，并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。以腐蝕時(shí)間為40 d的擴(kuò)散系數(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)腐蝕80 d、120 d、160 d和200 d的擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行計(jì)算比值計(jì)算，驗(yàn)證其合理性。結(jié)論表明，混凝土擴(kuò)散系數(shù)比值λ較好地反映了荷載水平對(duì)擴(kuò)散性能的影響。
　　

4、 4、在Fick第二定律的基礎(chǔ)上，考慮荷載作用對(duì)擴(kuò)散方程的邊界條件的影響，分析氯離子表面濃度或?qū)α鲄^(qū)與擴(kuò)散區(qū)的界面濃度與荷載水平之間的關(guān)系，推導(dǎo)了此邊界條件下的氯離子擴(kuò)散新方程，并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了其合理性。
　　 5、混凝土中鋼筋銹蝕是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的直接原因，腐蝕時(shí)間、混凝土保護(hù)層厚度、荷載作用等對(duì)鋼筋初銹時(shí)間都有明顯影響。以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，基于Monte Carlo模擬方法逐一對(duì)腐蝕時(shí)間、保護(hù)層厚度、荷載作用三個(gè)主要因素對(duì)鋼