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毕业设计(论文)
混凝土中钢筋锈蚀与结构耐久性究
姓名:孙大伟
学号:024506
性别:男
专业: 土木工程
批次:0709
电子邮箱:270367813@
联系方式:**********
学习中心:南口
指导教师:苏陈
2011年9月15日
混凝土中钢筋锈蚀与结构耐久性究
摘要
通过混凝土在钢筋锈蚀与结构耐久性的分析,混凝土中钢筋的锈蚀是影响混凝土耐久性的重要因素。钢筋锈蚀速率的检测和锈蚀状况的判定,可以为钢筋混凝土结构的耐久性评估、可靠度计算以及剩余使用寿命预测提供依据。介绍了混凝土中钢筋锈蚀的电化学检测技术,论述了3种常用的电化学方法的优缺点、适用场合及应用情况,,从而致使混凝土中的钢筋产生锈蚀,结构的承载能力明显下降,导致结构较早损坏,给地下结构的耐久性带来极大的危害,许多国内外学者对于这一问题已经进行了广泛研究。主要在国内外已有的研究成果的基础上,研究了,氯离子的扩散,钢筋锈蚀预测模型,钢筋锈蚀产生的绣胀力等方面的内容。首先,研究了影响氯离子在混凝土中扩散的各种因素,这些因素包括氯离子在混凝土中的扩散系数,氯离子的临界浓度,氯离子的表面浓度,和混凝土保护层厚度。重点研究了影响氯离子扩散系数的各种因素,这些因素包括混凝土结合氯离子的能力,周围环境的温度。湿度,干湿交替及裂缝的影响,并利用多因素方法得到了扩散系数的数学公式。并用matlab软件对影响氯离子扩散的四大因素进行了分析。其中包括详细总结和讨论钢筋锈蚀的机理,并对各影响因素进行了研究,通过钢筋锈蚀的发展阶段,自由膨胀阶段,膨胀应力产生阶段和混凝土开裂阶段研究,建立了基于锈蚀量的分析,并对该模型进行了可靠性的研究。1991年,召开的第二届混凝土耐久性国际学术会议上,Mehta教授在报告终指出:“当今世界混凝土破坏的原因,按重要性递降排序依次为:钢筋腐蚀,寒冷气候下的冻害,侵蚀环境的物理化学作用。
”大量事实表明,无论在国外还是国内,钢筋锈蚀都是严重威胁钢筋混凝土结构耐久性的最主要,最普遍的病害,它所造成的直接,间接损失之大,远远超出人们的预料。因此,对钢筋混凝土的研究已经成为国内外研究的重大课题。钢筋腐蚀,结构耐久性的是研究混凝土结构的的两个重要因素。一般大气环境下和海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀机理、实验室钢筋加速锈蚀和自然锈蚀间的相关性以及混凝土中钢筋锈蚀量的预测方法。对有关静力荷载作用下锈蚀钢筋确定型本构关系、随机本构关系以及锈蚀钢筋疲劳性能等方面的研究进展进行了综合分析。通过分析研究提出,锈蚀钢筋力学性能退化机理、合理实用的钢筋锈蚀量预测模型、加速锈蚀试验和自然锈蚀试验之间的相关关系、新型钢筋锈蚀后的本构关系、锈蚀混凝土构件的受力性能以及受力性能的退化规律等是今后混凝土结构全寿命设计理论研究中的关键科学问题,有待进一步深入研究。
关键词:混凝土;钢筋腐蚀;结构耐久性
目录
第一章引言 1
1
研究概况 1
第二章钢筋腐蚀和耐久性分析 2
基本概念 2
2
第三章总结 3
参考文献 4
第一章引言
我国根据目前研究结果,钢筋锈蚀可以使混凝土产生裂缝,降低结构强度,使影响混凝土结构耐久性的最直接因素。钢筋锈蚀后体积膨胀,使混凝土胀裂,钢筋混凝土强度降低。钢筋锈蚀造成了巨大的经济损失。钢筋混凝土结构早期失效的主要原因是混凝土中刚进的锈蚀。1991年,召开的第二届混凝土耐久性国际学术会议上,Mehta教授在报告终指出:“当今世界混凝土破坏的原因,按重要性递降排序依次为:钢筋腐蚀,寒冷气候下的冻害,侵蚀环境的物理化学作用。”大量事实表明,无论在国外还是国内,钢筋锈蚀都是严重威胁钢筋混凝土结构耐久性的最主要,最普遍的病害,它所造成的直接,间接损失之大,远远超出人们的预料。
在我国,虽然尚未组织过全面系统的调查研究,但近年来暴露出的问题也很严重。1984年,童保全等调查了浙江沿海的22座钢筋混凝土水闸,其中因钢筋腐蚀而导致破坏的占56%;1985年,单国梁等对连云港1号,2号码头进行了考察,发现钢筋腐蚀破坏的纵梁根数分别占总数的58%和84%。
20世纪60年代以后,世界各国的政府实验室,根据各自的国情和钢筋腐蚀问题显现的早晚及危害程度,都相继开展了一些调查研究工工作。
目前,对钢筋混凝土结构耐久性的研究主要集中于单根钢筋的锈蚀研究,而在实际工程中,由纵筋间锈蚀相互作用及箍筋锈蚀引起耐久性失效的例子很多。因此,本文主要研究腐蚀大气环境下混凝土结构中钢筋锈蚀相互影响的问题。具体参照如下几个方面:1、研究腐蚀大气环境下混凝土的碳化成因及钢筋的锈