海洋工程混凝土結構耐久性研究及其壽命預測.pdf

1、海洋工程混凝土結構處于相當嚴峻的環(huán)境中，長期受到海水中的氯離子侵蝕，空氣中的二氧化碳等碳化作用，導致混凝土結構中的鋼筋很容易銹蝕，混凝土結構面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。提高海洋工程混凝土的抗氯離子、二氧化碳等侵蝕性能也成為必然途徑，對提高混凝土結構使用壽命，降低經(jīng)濟成本具有重要意義。
　　本文結合實際海洋工程（港珠澳大橋）利用RESI四電極混凝土電阻率測試儀、混凝土電通量測試儀以及混凝土快速碳化箱等，以混凝土電阻率、氯離子擴散系數(shù)、混凝土碳化

2、深度等為表征，分別研究了材料組成（包括水灰比、礦物種類、礦物摻量等）對混凝土抗氯離子侵蝕等耐久性能的影響，并提出了基于氯離子侵蝕的壽命預測模型。為實際工程應用提供理論指導。
　　研究了海洋工程混凝土材料組成對混凝土電阻率的影響。研究結果表明:混凝土在環(huán)境2中(RH=65％)比在環(huán)境1中（飽水）的電阻率大?；炷岭娮杪逝c其內(nèi)部孔隙率以及毛細孔連通程度密切相關?？紫堵试叫?，毛細孔連通程度越低，其電阻率也大。水泥用量、水灰比以及礦物摻合

3、料對電阻率的影響也主要是因為它們對混凝土中孔隙率以及毛細孔連通程度的影響;摻入礦物摻合料能顯著增大混凝土電阻率，且這三種礦物摻合料對混凝土電阻率影響大小分別為:硅灰＞礦渣＞粉煤灰。
　　研究了海洋工程混凝土材料組成對氯離子擴散性能的影響。研究結果表明:養(yǎng)護齡期對混凝土抗氯離子侵蝕性能有重要影響，90天齡期的混凝土電通量比28天齡期的小;水灰比越大，混凝土的電通量也越大，混凝土內(nèi)部氯離子濃度也越高，應在保證其他性能的前提下，盡可能減

4、少海洋工程混凝土的用水量。摻入粉煤灰能改善新拌混凝土流動性能，減少粗大孔隙，也可提高抗氯離子侵蝕性能，且適合的摻量在35％左右;硅灰能填充更細小孔隙且減少毛細孔隙率，使混凝土更密實，抗氯離子侵蝕性能更好，但硅灰成本較高，合適摻量在3％為宜;雙摻粉煤灰硅灰能充分利用兩者的優(yōu)勢，使混凝土的抗氯離子侵蝕性能較大提高。
　　最后，根據(jù)研究數(shù)據(jù)，參考已有模型，提出了混凝土結構耐久性壽命預測模型。指出了Fick第二定律模型能簡單有效的預測混凝