地鐵盾構(gòu)管片鋼筋混凝土保護(hù)層開裂預(yù)測模型研究.pdf

1、地鐵以其具有客運(yùn)量大、快速等優(yōu)點(diǎn)正廣泛被用來緩解當(dāng)前日趨繁重的城市交通壓力。地鐵運(yùn)行過程中易產(chǎn)生雜散電流，與氯離子耦合作用使混凝土中鋼筋加速銹蝕，產(chǎn)生銹脹力，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層過早開裂，嚴(yán)重威脅地鐵結(jié)構(gòu)的正常服役年限。
　　本文依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《地鐵鋼筋混凝土界面多尺度腐蝕疲勞損傷及失效機(jī)理研究》（51478183），主要針對地鐵盾構(gòu)管片鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層開裂過程中鋼筋銹蝕量依時變化、保護(hù)層開裂預(yù)測及其評價等問題，

2、采用紅外熱像儀與電化學(xué)工作站PS-268A開展研究。主要工作及研究成果如下：
　?。?）采用電化學(xué)工作站，研究了地鐵環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕情況隨腐蝕時間的變化規(guī)律。研究表明：相比于單一因素作用，雜散電流與氯離子的耦合作用明顯加快了鋼筋銹蝕。雜散電流強(qiáng)度愈大，Cl-濃度愈高，鋼筋腐蝕速率愈大，但隨著腐蝕時間的延長，鋼筋銹蝕速率逐漸趨于穩(wěn)定。
　?。?）基于電化學(xué)腐蝕原理，通過對比雜散電流強(qiáng)度與Cl-濃度等對混凝土中鋼筋銹蝕

3、程度的影響，明確了各影響因素對鋼筋銹蝕速率的影響程度。在此基礎(chǔ)上建立地鐵環(huán)境下混凝土中鋼筋銹蝕量預(yù)測模型。
　　（3）將彈性力學(xué)與Faraday定律等知識與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相結(jié)合，研究了地鐵環(huán)境下雜散電流強(qiáng)度與Cl-濃度等對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層開裂的影響，立足于鋼筋銹蝕量預(yù)測模型，建立模擬環(huán)境下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層開裂預(yù)測模型。
　?。?）基于紅外熱像技術(shù)，建立了一種以平均溫升為指標(biāo)的鋼筋混凝土保護(hù)層開裂評價方法。通過理論分析和實(shí)驗(yàn)