文档介绍：混凝土中氯离子扩散实验及边界元分析摘要在混凝土单方用水量固定为铩⒌シ浇耗牧嫌昧抗潭ㄎ的氯离子在混凝土中的扩散表现为一种复杂的非线性动力现象和复杂的物理化学过程,通过合理的简化达到用第二定律来描述这一过程的目标。本文在第二定律的基础上首次采用边界元法建立二维混凝土结构中氯离子一维和二维扩散分析模型,提出了扩散场计算长度和扩散长度系数的概念,建立了计算长度表达式,并拟合出了扩散长度系数,使得一维计算模型中避免了对时间域的离散,二维计算模型中可以在时间域内采取非常稀疏的离散网格,所以相对于其他数值方法,本文方法计算量很小。同时由于边界元法可以将二维问题降低为一维离散问题,所以这两种计算模型可以大大简化计算过程,确保计算精度。算例分析验证了边界元法研究氯离子在混凝土中扩散的可行性,且具有很高的计算精度和计算效率。通过二维计算模型研究了混凝土结构的拐角等几何形状复杂位置的氯离子的分布规律,计算结果表明二维计算模型能够更准确地反映氯离子在混凝土结构中的扩散和积聚规律。基础上制备出工作性能较好的普通混凝土和粉煤灰掺量分别为%、%和%的高性能混凝土试件,并进行快速氯离子扩散实验,测定扩散时间后混凝土内部氯离子的浓度分布。实验结果表明:掺加了粉煤灰的混凝土试件的电通量明显小于普通混凝土试件,即掺加粉煤灰的混凝土的抗氯
离子渗透能力比普通混凝土要强。但是当粉煤灰掺量由%增加到%时,粉煤灰混凝土抗氯离子渗透能力有所下降;也就是说,当粉煤灰掺量为%时混凝土的抗氯离子渗透性能最好。同时发现,对于扩散后四种配比的混凝土,在靠近表层的区域,固化氯离子的浓度随深度的增加而降低,而到一定深度后,固化氯离子的浓度趋于稳定。本文比较了氯离子在混凝土内部扩散和分布的实验值、解析计算结果和边界元法数值计算结果,发现在一定的扩散时间点上,三种结果可以较好地吻合,从而建立了快速扩散的实验时间与混凝土实际扩散时间的对应关系。经分析发现,对于普通混凝土其快速扩散对应的实际扩散时间比掺加粉煤灰的高性能混凝土的要短,这说明了掺加粉煤灰的高性能混凝土的抗渗透性能较好。关键词:混凝土氯离子扩散边界元高性能快速扩散试验Ⅱ
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论文作者签名:王亥炎卣/口时发布论文作者主名:王煮次一口共蔅广西大学学位论文原创性声明和学位论文使用授权说明学位论文原创性声明学位论文使用授权说明本人声明:所呈交的学位论文是在导师指导下完成的,研究工作所取得的成果和相关知识产权属广西大学所有。除已注明部分外,论文中不包含其他人已经发表过的研究成果,也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集体,均已在论文中明确说明并致谢。本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文的研究内容;按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。请选择发布时间:口解密后发布C苈畚男枳⒚鳎⒃诮饷芎笞袷卮斯娑导师签名:
第一章绪论研究背景的侵蚀介质,它的危害是多方面的,由于环境中的氯离子渗入到混凝土中,,但由于在混凝土浇注养护时梁的底部产生了在使用的第一年后钢筋就遭到严重腐蚀。如~,就出现了大面积的混凝土开裂,剥蚀的现象。持的对华南地区座码头进行调查,发现%以上都发生了严重或较严重的钢筋锈蚀混凝土中氯离子扩散实验及边界元分析钢筋混凝土结构在使用寿命期间可能遇到的各种暴露条件中,氯化物是一种最危险保护膜,导致钢筋腐蚀,使混凝土保护层开裂、脱落,最终使得整个结构破坏,造成巨大的经济损失。这里举一些国内外的工程实例加以具体说明。⒐馇榭觯世纪年代建造的美国俄勒冈州~M迳系亩喙按笄牛┕ぶ柿亢芎茫因混凝土水灰比太大,较短时间内大量氯离子侵入混凝土,导致钢筋严重锈蚀,引起结构损坏。用传统的方法局部修补破坏处,不久就发现修补处的附近钢筋又加剧腐蚀,不得不拆除、更换【俊;炷了冶忍ù螅岬贾禄炷聊诓靠紫堵实脑黾樱苁刀鹊募小,给氯离子的侵入创造了极好的条件,因此在短时间内给混凝土结构带来极大的破坏。微裂缝,给氯离子侵入创造了条件,因此钢筋发生了严重的锈蚀,年不得不花巨资修补【俊U馐怯捎谘ひ约霸谑褂霉讨胁⒘逊欤泳缌