荷載對混凝土氯離子擴散性能和鋼筋初銹時間的影響.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，專家對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究更加重視。氯離子侵蝕對混凝土結(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，鋼筋銹蝕則進一步影響混凝土結(jié)構(gòu)性能導(dǎo)致混凝土保護層脹裂或剝落，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，荷載作用對混凝土中氯離子擴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)模擬試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)，對荷載作用下混凝土氯離子的擴散系數(shù)及混凝土中鋼筋初銹時間進行理論研究。主要進行以下工作：
　　 1、以現(xiàn)有研究為基礎(chǔ)，從理論上對混凝土氯離子擴散理論模型的適用性進行研究，分析了考慮對流區(qū)影響下的氯離子擴散模型，并以試驗測試的混凝土中氯離子濃度為依據(jù)，對考慮對流區(qū)后的Fick第二定律的解析解進行驗證。
　　 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第二定律和擴散方程為基礎(chǔ)

3、，推導(dǎo)了不同荷載水平下氯離子擴散系數(shù)恒定時的計算比值λ的計算公式，并結(jié)合試驗數(shù)據(jù)驗證其合理性。
　　 3、在Thomas模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了氯離子擴散系數(shù)隨時間變化時的氯離子擴散系數(shù)計算比值公式，并結(jié)合試驗數(shù)據(jù)進行驗證。以腐蝕時間為40 d的擴散系數(shù)為基礎(chǔ)，對腐蝕80 d、120 d、160 d和200 d的擴散系數(shù)進行計算比值計算，驗證其合理性。結(jié)論表明，混凝土擴散系數(shù)比值λ較好地反映了荷載水平對擴散性能的影響。
　　

4、 4、在Fick第二定律的基礎(chǔ)上，考慮荷載作用對擴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散新方程，并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)驗證了其合理性。
　　 5、混凝土中鋼筋銹蝕是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的直接原因，腐蝕時間、混凝土保護層厚度、荷載作用等對鋼筋初銹時間都有明顯影響。以試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)，基于Monte Carlo模擬方法逐一對腐蝕時間、保護層厚度、荷載作用三個主要因素對鋼