荷載與鹽溶液復(fù)合作用下混凝土耐久性試驗研究.pdf

1、中圖分類號：UDC：工學(xué)碩士學(xué)位論文荷載與鹽溶液復(fù)合作用下混凝土耐久性試驗研究(國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃2009CB623200資助)碩士研究生：導(dǎo)師：專業(yè)：俞君寶楊鼎宜教授結(jié)構(gòu)工程揚州大學(xué)二0一三年六月俞君寶荷載與鹽溶液復(fù)合作用下混凝土耐久性試驗研究摘要混凝土的耐久性和壽命預(yù)測是工程界關(guān)注的熱點問題之一。許多混凝土結(jié)構(gòu)處于含有高濃度的硫酸鹽、氯鹽等腐蝕物質(zhì)的環(huán)境中，且自身要受到荷載的作用。因此，混凝土在硫酸鹽、氯鹽以及荷載作用下的耐久

2、性和壽命預(yù)測研究具有重要意義。本文通過試驗研究了混凝土在單一因素(硫酸鹽)、雙因素(硫酸鹽、氯鹽)、三因素(硫酸鹽、氯鹽、彎曲荷載)作用下?lián)p傷演化規(guī)律。建立考慮強度等級、彎曲荷載、氯鹽及其濃度和硫酸鹽及其濃度對混凝土損傷影響的混凝土相對動彈性模量演化關(guān)系式。研究了鋼筋混凝土在硫酸鹽、氯鹽、荷載雙重和三重因素復(fù)合作用下鋼筋銹蝕規(guī)律和混凝土損傷規(guī)律。研究了混凝土在硫酸鹽、氯鹽單一及雙因素作用下硫酸根離子和氯離子擴散規(guī)律；分析氯離子在混凝土中

3、的擴散模型，氯離子擴散系和結(jié)合能力變化規(guī)律；建立了考慮強度等級、彎曲荷載、氯鹽及其濃度和硫酸鹽及其濃度影響的氯離子擴散系數(shù)變化關(guān)系式?？紤]混凝土強度等級，彎曲荷載，硫酸鹽，氯離子擴散系數(shù)衰減，氯離子結(jié)合能力等影響，修正混凝土壽命預(yù)測模型。混凝土在硫酸鹽、氯鹽以及荷載作用下，其動彈性模量呈先上升后下降的趨勢。硫酸鹽濃度越高，混凝土強度等級越低，混凝土損傷速率越大。氯鹽的存在延緩了混凝土損傷進程，且氯鹽濃度越高對延緩混凝土損傷作用越大。彎曲

4、荷載延緩了受壓區(qū)混凝土損傷進程，但其影響作用不明顯。彎曲荷載增大了受拉區(qū)混凝土損傷損率，且隨著荷載增大而不斷增大?；炷猎诹蛩猁}、氯鹽以及荷載作用下，腐蝕電位隨著腐蝕期齡的增加逐漸逐漸減小，腐蝕電流密度隨著腐蝕期齡的增加逐漸逐漸增大，彎曲荷載促進了鋼筋銹蝕。鋼筋混凝土損傷過程是一個復(fù)雜的復(fù)合效應(yīng)過程?；炷猎趩我涣蛩猁}、硫酸鹽和氯鹽復(fù)合環(huán)境作用下，其內(nèi)部的硫酸根離子的濃度隨著深度的增加而不斷減小?；炷猎趩我宦塞}、硫酸鹽和氯鹽復(fù)合環(huán)境作

5、用下，其內(nèi)部自由氯離子和總氯離子濃度隨著深度的增加而逐漸減小。同等腐蝕環(huán)境作用下，相同深度處離子濃度隨著腐蝕期齡的增加而逐漸增大。相同條件下，混凝土強度等級越低，其內(nèi)部的離子濃度越大。單一氯鹽腐蝕作用下混凝土中自由氯離子擴散系數(shù)和總氯離子擴散系數(shù)均隨著時間腐蝕時間的增加而逐漸減小，硫酸鹽的存在使得氯離子擴散系數(shù)呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢?；炷翉姸鹊燃壴降?，離子擴散系數(shù)越大。氯離子結(jié)合系數(shù)隨著混凝土強度等級提高而增大，隨著硫酸鹽濃度增加而減