考慮鋼筋阻滯效應(yīng)的混凝土構(gòu)件氯離子擴(kuò)散試驗(yàn)及耐久性研究.pdf

1、考慮鋼筋阻滯效應(yīng)的混凝土構(gòu)件氯離子擴(kuò)考慮鋼筋阻滯效應(yīng)的混凝土構(gòu)件氯離子擴(kuò)散試驗(yàn)及耐久性研究散試驗(yàn)及耐久性研究ResearchonChlideDiffusionDurabilityinConcreteMembersConsideringEffectsofReinfcementPresence學(xué)科專業(yè)：水利工程研究生：林陳安攀指導(dǎo)教師：王元戰(zhàn)教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一四年十二月摘要鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于港口、海岸及近海工程中，多年使用

2、經(jīng)驗(yàn)表明，由海洋環(huán)境中的氯離子引起的結(jié)構(gòu)耐久性破壞已經(jīng)成為其設(shè)計與維護(hù)中面臨的一個十分嚴(yán)重的問題。雖然國內(nèi)外學(xué)者對該問題已經(jīng)開展了很多的研究，但由于其問題十分復(fù)雜，很多研究還不完善。針對氯離子侵蝕的研究，目前得到的氯離子擴(kuò)散模型大都忽略了鋼筋存在的阻滯影響以及鋼筋前沿至混凝土表面這一淺層混凝土區(qū)域氯離子擴(kuò)散的特殊性。本文著眼于耐久性破壞的第一階段氯離子侵蝕，在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，通過試驗(yàn)及有限元分析的方法對鋼筋存在的阻滯效應(yīng)以及鋼筋前

3、沿至混凝土表面這一淺層混凝土區(qū)域氯離子擴(kuò)散的特殊性做了一些探索。主要研究內(nèi)容如下：（1）對前人大量的氯離子侵蝕機(jī)理研究成果進(jìn)行整合、對比、分析，明確各機(jī)理模型的差異及特定應(yīng)用條件。引入本課題組的最新成果，梳理出合理的氯離子擴(kuò)散模型。（2）針對淺層混凝土區(qū)域氯離子擴(kuò)散特殊性這一問題，通過試驗(yàn)的方法，測定了距離混凝土表面不同距離位置處的氯離子濃度，從骨料引入和拜德休克爾理論對擴(kuò)散性的影響出發(fā)，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立了能普遍應(yīng)用于工程實(shí)踐的

4、隨深度變化的氯離子擴(kuò)散模型。（3）開展考慮鋼筋阻滯效應(yīng)的氯離子傳輸規(guī)律的試驗(yàn)研究，測定保護(hù)層區(qū)域各處的氯離子濃度，通過將鋼筋前沿與素混凝土中相應(yīng)深度處的氯離子濃度進(jìn)行比較分析，揭示了鋼筋直接和間接這兩種影響效應(yīng)，最終得到了考慮鋼筋阻滯效應(yīng)的氯離子擴(kuò)散模型。（4）采用ANSYS軟件的熱分析模塊對氯離子濃度分布進(jìn)行有限元模擬，并運(yùn)用氯離子的擴(kuò)散隨著深度變化的研究成果，完善模型，使模擬更準(zhǔn)確。隨后對鋼筋阻滯效應(yīng)的各影響因素（鋼筋直徑、間距、混