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文檔簡介
1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是在役建筑服役壽命長短的重要指標(biāo),對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的研究已成為國內(nèi)外土木行業(yè)研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn),而由氯鹽侵蝕造成鋼筋銹蝕是引起結(jié)構(gòu)耐久性的劣化的最重要的原因之一。
目前,國內(nèi)外研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)了多個(gè)氯離子在混凝土中的擴(kuò)散模型,盡管各個(gè)模型之間存在一定的差別,但都將氯離子擴(kuò)散系數(shù)以及鋼筋銹蝕的臨界氯離子濃度作為兩個(gè)重要的計(jì)算參數(shù)。本文通過一系列實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場原位取樣實(shí)驗(yàn),對(duì)這兩個(gè)計(jì)算參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
2、 本文研究的對(duì)象為工程中常用的五種混凝土標(biāo)號(hào)(C25、C30、C35、C40、C45),研究了混凝土強(qiáng)度變化對(duì)氯離子的擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度的影響;同時(shí)選擇最常用的C40混凝土作為重點(diǎn)研究對(duì)象,研究了三種不同摻量(20%、40%、60%)粉煤灰對(duì)混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度的影響情況。
在研究混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)時(shí),本文共采取了三種實(shí)驗(yàn)方法,一種為實(shí)驗(yàn)室氯鹽環(huán)境的人工模擬,一種為RCM電化學(xué)方法對(duì)氯離子擴(kuò)散系數(shù)的快
3、速測定,一種為對(duì)沿海環(huán)境下在役建筑的原位取樣。在實(shí)驗(yàn)室模擬氯鹽侵蝕環(huán)境時(shí),對(duì)所有成型的混凝土試件采取干濕循環(huán)和長期全浸泡兩種處理方式,并通過測量不同侵蝕時(shí)間(20天、30天、40天、60天)混凝土中不同深度(0-5mm、5-10mm、10-20mm、20-30mm、30-50mm)氯離子占混凝土中膠凝材料的含量,討論混凝土強(qiáng)度、外加劑以及氯鹽侵蝕方式對(duì)氯離子擴(kuò)散系數(shù)的影響。第二種方法通過RCM電化學(xué)方法在短時(shí)間內(nèi)快速測定了各強(qiáng)度混凝土的
4、氯離子擴(kuò)散系數(shù),并與之前的慢速法形成了對(duì)比。本課題的創(chuàng)新之處在于,選擇了兩個(gè)沿海地區(qū)在役的混凝土建筑(一個(gè)為20世紀(jì)90年代的建筑,一個(gè)為20世紀(jì)30年代服役至今的建筑)上的梁、柱、剪力墻等構(gòu)件進(jìn)行原位取樣,分別測定了自然狀況下混凝土中各深度的氯離子含量,同時(shí)運(yùn)用RCM方法得到了各構(gòu)件的氯離子擴(kuò)散系數(shù)。
在研究混凝土中鋼筋銹蝕的臨界濃度時(shí),利用半電池電位法的原理,通過定期監(jiān)測干濕循環(huán)和全浸泡狀態(tài)下的試件不同保護(hù)層厚度(15mm
5、、25mm)的腐蝕電位,按照?qǐng)?zhí)行的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)能斷定鋼筋已經(jīng)發(fā)生銹蝕時(shí),立即破壞試件,測量鋼筋表面的氯離子含量,以此作為鋼筋銹蝕的臨界濃度。
通過一系列的研究發(fā)現(xiàn),RCM法和逐個(gè)深度取粉末法得到的結(jié)果有較好的相關(guān)性。對(duì)普通混凝土試件而言,隨著強(qiáng)度的增加混凝土的滲透性降低,各個(gè)深度的氯離子含量下降,鋼筋初繡的時(shí)間延后,引起鋼筋銹蝕的氯離子臨界濃度將提高。對(duì)于摻加粉煤灰的試件,隨著粉煤灰摻量的增加,混凝土試件的抗壓強(qiáng)度有所下降,氯離子
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