凍融環(huán)境對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前我國(guó)以及世界上各個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式,其耐久性問(wèn)題正逐漸得到各個(gè)國(guó)家的重視。而對(duì)于我國(guó)三北地區(qū)以及世界上其他寒冷地區(qū),凍融循環(huán)又是影響到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最主要的因素。因此,凍融環(huán)境下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究是鋼筋混凝土耐久性研究中非常重要的一部分內(nèi)容。本文從凍融環(huán)境對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的直接影響和間接影響這兩方面展開(kāi)研究,進(jìn)行了如下工作:
　　一、凍融循環(huán)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的直接影

2、響,考慮的是凍融循環(huán)對(duì)混凝土的直接凍害。本文通過(guò)機(jī)理分析,結(jié)合實(shí)際凍融環(huán)境下混凝土一般承受壓力的情況,通過(guò)自制外壓力設(shè)備,針對(duì)外壓力作用下混凝土試塊的抗凍性能及強(qiáng)度衰減規(guī)律進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并深入討論了外壓力、水灰比及引氣劑對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響機(jī)制。基于試驗(yàn)結(jié)果和機(jī)理分析,本文最終提出了凍融環(huán)境下,受外壓力混凝土的抗壓強(qiáng)度退化模型,并結(jié)合其他研究人員的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果,對(duì)本文模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　二、凍融循環(huán)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)

3、構(gòu)耐久性的間接影響,考慮的是凍融循環(huán)對(duì)鋼筋混凝土其他耐久性問(wèn)題的影響。本文主要著眼于氯離子引起的鋼筋銹蝕問(wèn)題,其中一個(gè)非常重要的問(wèn)題就是氯離子的入侵混凝土問(wèn)題。本文從凍融環(huán)境下氯離子入侵混凝土的機(jī)理分析入手,設(shè)計(jì)實(shí)施了凍融環(huán)境下的氯離子自然浸泡擴(kuò)散試驗(yàn),并深入討論了凍融循環(huán)、水灰比、粉煤灰及引氣劑對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響機(jī)制。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果得到了凍融環(huán)境下氯離子有效擴(kuò)散系數(shù)的時(shí)變模型,并在此基礎(chǔ)上最終提出了在凍融環(huán)境下的氯離子入侵混凝土模型;最后

4、,結(jié)合其他研究人員的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果,對(duì)本文模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　三、凍融循環(huán)對(duì)氯離子引起的鋼筋銹蝕影響研究中,另一個(gè)非常重要的問(wèn)題就是鋼筋銹蝕的臨界氯離子濃度問(wèn)題。本文從鋼筋腐蝕的電化學(xué)腐蝕原理研究入手,明確了:在混凝土這樣的特定環(huán)境中,氯離子入侵導(dǎo)致鋼筋脫鈍的本質(zhì)原因是,鋼筋的腐蝕電位超過(guò)了鋼筋的點(diǎn)蝕電位。并在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)實(shí)施了凍融環(huán)境下以恒電位控制、宏電流測(cè)量判斷鋼筋脫鈍的臨界氯離子濃度試驗(yàn)。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果,本

5、文討論了凍融循環(huán)、點(diǎn)蝕電位、水灰比以及引氣劑對(duì)臨界氯離子濃度的影響。根據(jù)本文低溫下的試驗(yàn)結(jié)果和以往常溫和髙溫下的研究結(jié)果,得到了低中髙全范圍溫度與臨界氯離子濃度的關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上討論了凍融環(huán)境對(duì)鋼筋脫鈍的整體影響。
　　在以上研究過(guò)程中,充分發(fā)揮了試驗(yàn)在宏觀現(xiàn)象與細(xì)觀機(jī)理之間的橋梁作用,有效地解決了研究中的難點(diǎn)問(wèn)題。并且,對(duì)文章中提出的各計(jì)算模型都進(jìn)行了從現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到實(shí)驗(yàn)室快速試驗(yàn)的驗(yàn)證,確定了模型的可靠性和在實(shí)際工程中的適用性。