多重因素耦合作用下混凝土微結(jié)構(gòu)演化及鹽類傳輸機(jī)理研究.pdf

1、實(shí)際工程中大量鋼筋混凝土建筑物由于種種原因而提前失效，達(dá)不到預(yù)定的使用壽命。大部分原因是由于結(jié)構(gòu)的耐久性不足導(dǎo)致的，特別是在沿海地區(qū)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由于所處環(huán)境非常惡劣，海水中含有大量的鹽類，侵蝕性離子很多，更容易發(fā)生侵蝕破壞作用，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低、鋼筋銹蝕等一系列問題。本文針對(duì)處于潮差區(qū)和浪濺區(qū)的海工混凝土結(jié)構(gòu)，研究了干濕循環(huán)-鹽溶液耦合作用下混凝土的損傷過程和機(jī)理，并探討了彎曲荷載-干濕循環(huán)耦合作用下氯離子的傳輸規(guī)律和模型，

2、為多重因素耦合作用下混凝土的耐久性壽命預(yù)測(cè)提供了理論的依據(jù)。
　　本文主要研究了彎曲荷載-干濕循環(huán)-鹽溶液三因素耦合作用下混凝土內(nèi)氯離子的一維傳輸過程和分布規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:自由氯離子濃度隨深度的分布規(guī)律符合Fick第二定律，自由氯離子濃度和總氯離子濃度都隨深度的增加而降低，同一深度下都隨腐蝕齡期的增加而增加，且自由氯離子濃度和總氯離子濃度之間有著較好的線性關(guān)系;不同條件下混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)都隨著腐蝕齡期的增加而減小。干濕循

3、環(huán)相比于長(zhǎng)期浸泡能顯著加快氯離子向混凝土中的遷移速度;降低水灰比或加入一定量的礦物摻合料能降低混凝土的擴(kuò)散系數(shù)從而能顯著提高混凝土抗氯離子侵蝕能力;溶液中氯離子濃度越高，則混凝土中的自由氯離子濃度越高，而硫酸鹽的存在降低了混凝土中的自由氯離子濃度和氯離子結(jié)合能力;荷載對(duì)混凝土抗氯離子的侵蝕影響取決于荷載類型和大小。另外，本文還分析了彎曲荷載和干濕循環(huán)作用下氯離子傳輸機(jī)理，并建立了有荷載影響系數(shù)的氯離子擴(kuò)散模型，模型驗(yàn)證表明本文提出的模型

4、具有一定適用性。
　　此外，本文還利用SEM、X-CT、XRD、TG/DSC和MIP等測(cè)試手段研究了在氯鹽、硫酸鹽復(fù)合鹽溶液侵蝕下混凝土的微結(jié)構(gòu)演變規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著侵蝕齡期的增加，混凝土的毫米級(jí)孔隙率不斷降低，干濕循環(huán)150d的孔隙率比腐蝕前降低了35.69％，而納米級(jí)孔隙率不斷增加，內(nèi)部裂紋不斷增加擴(kuò)展，干濕循環(huán)加快了混凝土破壞的速度;摻入一定量的礦物摻合料細(xì)化了混凝土的孔徑，減少了有害孔的數(shù)量，降低了孔隙率，此外還提高