文档介绍：摘要凝土结构耐久性的影响、侵蚀机理、氯离子侵蚀试验方法和研究现状。并以杭州差区、浪溅区和大气区,分别对每个分区进行环境模拟设计,进行室内加速试验。经过一段时间试验后对室内试验和现场原位试验的试验数据进行对比,分析表面氯离子浓度随时间及不同外界溶液的变化关系,得到试验中普通和海工混凝土试块的氯离子扩散系数。然后基于研究氯离子扩散的第二定律,利用边界条件度对加速试验的影响;把模型应用于分析时问相似,初步探讨了室内和现场不同氯离子侵蚀环境芯渴奔湎嗨菩晕侍庥刈⒌闹氐恪W詈蠓治隽伺ǘ取⑽露群本课题承蒙国家自然科学基金重点资助项目嗪牛年杭州湾大桥关键词:沿海,氯离子,腐蚀,混凝土结构,加速试验,环境模拟,有限差分法本文简要叙述了混凝土结构耐久性的重要意义,重点介绍了氯离子侵蚀对混湾跨海大桥为背景研究人工气候模拟试验方法。结合氯离子侵蚀机理,按照大桥不籮的结构部位把侵蚀环境分为水下区、潮和不同的数学方法变量转换和有限差分法⒎治瞿P停ü嘀瞥序来完成计算。分析氯离子浓度和扩散系数之间的关系和人工气候模拟试验中温干湿循环对氯离子扩散的影响程度,浓度和温度对氯离子扩散的敏感性关系。工程指挥部科研项目资助。浙江大学工学硕士学位论文卢振永:氯盐腐蚀环境的人工模拟试验方法
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髀混凝土结构耐久性研究的工程背景损长度达嘲。年北京建成的著名的三元立交桥,年在桥的潮湿混凝土结构的耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持其安全、使用功能和外观要求的能力3て谝岳矗嗣侵饕0丫性诨炷的强度上,忽视了混凝土结构的耐久性问题,造成了对混凝土结构耐久性问题研究的相对滞后,并因此付出了巨大的代价一耐久性不足导致结构破坏的事故时有发生,其中因混凝土碳化和钢筋锈蚀需要处理的工程非常多见,造成的损失也是难以估量的。在国外,发达国家中大部分基础建设结构已经到了检查与维修的时期。据调查【浚拦暧捎诟髦指匆鸬乃鹗亿美元,年则达亿美元,年仅混凝土桥梁的维修费高达亿美元【俊S⒐⒏窭嫉褐胁炕形快车道上座混凝土高架桥,当初建造费万英镑,到年因为维修而耗资万英镑,是造价的倍,估计以后年还要耗资亿英镑,累计接近当初造价的丁】。日本运输省检查炷梁8勐胪纷纯觯⑾质褂年历史以上的码头,都有相当大的顺筋锈裂。我国建国后大规模修建的混凝土工程,目前也面临着严峻的混凝土结构老化问题。据年国家统计局和建设部对全国城乡个省、市、自治区的城市和个镇进行的普查,我国现有建筑面积约亿贗需要分期分批进行鉴定加固,其中亿急需维修加固后才能正常使用【俊D诼降厍耐久性问题以冻融和除冰盐破坏为主,调查发现我国三北地区,处于水位变动区或受水浸润的钢筋混凝土结构,在使用~年内均因反复冻融而导致破坏,不少水工建筑物不到年就需要大修【薄晖旯ねǔ档墓踔了缁墓公路仅仅经历了一个冬季就因为冻融作用和撤除冰盐而发生大面积剥蚀破坏,破部位就发现有碱骨料反应而损坏的现象。沿海地区耐久性问题以氯盐侵蚀破坏为主,并且耐久性现象更加普遍,如山东省滨州秦口河桥年月建成,由于受沿海潮汐等因素作用,桥梁遭受不同程度的损坏,出现严重的耐久性问题,桥箱梁混凝土开裂、大面积剥落,钢筋钢绞线锈蚀严重,部分已锈断,已经不得不耐久性破坏使混凝土结构面临着重建或者不同程度上维修的问题,给经济造成了很大的损失,因此越来越受到关注和重视,成为世界各国土木工程界的前沿重建新桥【】。■卑—‘号曼’亨孽,,亏亍亏宁覃号亨宁孽‘畖浙江大学工学硕士学位论文卢振水:氯盐腐蚀环境的人上模拟试验方法
氯盐侵蚀的研究意义氯盐侵蚀和冻融破撅湘结合,钢筋锈蚀环境比较严酷。混凝土结构的耐久性问题十分复杂,常见的破坏因素分为九大类:冻融循环、碳酸化、碱集料反应、钢筋锈蚀、化学腐蚀、海水侵蚀、淡水溶蚀、应力破坏及多因素综合作用,在这些破坏因素的作用下,混凝土的使用寿命大为缩短,其中钢筋锈蚀是最严重的破坏因素】。梅塔教授①甅芙崾澜昊炷聊途性状况时,也认为钢筋腐蚀是影响耐久性的第一因素【”。世界范围内大量实践证明,氯盐离子是引起钢筋腐的主要原因。一方面,很多环境中存在氯盐,海洋环境、道路除冰盐环境、盐渍土和工业环境中的废水中;另一方面,氯离子的穿透力非常强,当钢筋周围混凝土孔隙液中氯离子达到一定浓度时,氯离子容易渗入钝化膜,导致锈蚀发生;同时在钢筋锈蚀过程中氯离子仅起到催化作用,并不改变锈蚀产物的组成,氯离子在混凝土中含量也不会因腐蚀反应而减少美国有资料报道,每年由于氯盐腐蚀所造成的经济损失可占到痮亿美元=鼍颓帕憾裕拦万座钢筋混凝土桥,一半以上出现腐蚀破坏,%承载力不足,必须修复与加固处理。基础设施由于腐蚀破