城市公路隧道襯砌結構的碳化壽命預測及耐久性研究.pdf

1、隨著城鎮(zhèn)化建設的深入推進，我國城市人口急劇膨脹，城市交通建設面臨著用地緊張的困境，因此發(fā)展隧道工程成為緩解城市交通擁堵的重要舉措。城市公路隧道封閉的空間使得內部的 CO2濃度較高，襯砌結構長期受到碳化侵蝕作用，最終鋼筋發(fā)生氧化銹蝕，襯砌結構不再滿足正常使用或承載能力的要求而發(fā)生耐久性失效破壞。碳化作用是襯砌結構整體性能退化的先決條件，分析襯砌結構的碳化過程及其影響因素，對于改進襯砌結構的耐久性設計方法、完善襯砌結構的壽命預測模型都有著重

2、大的現(xiàn)實意義。
　　本文以南山路城市公路隧道為工程背景，對襯砌結構在碳化侵蝕環(huán)境下進行耐久性研究，其主要的研究內容包括：
　?。?）根據(jù)南山路隧道工程的使用環(huán)境特點，介紹在碳化侵蝕作用下襯砌結構的性能退化機理，設計混凝土快速碳化試驗。分析襯砌結構碳化侵蝕過程的主要影響因素以及影響因素的概率分布特性，運用多因素正交敏感性分析方法對襯砌結構碳化侵蝕作用的影響因素進行敏感程度分析。
　?。?）通過室內快速碳化試驗研究 CO2

3、在混凝土中的擴散規(guī)律以及混凝土的碳化反應速率，分析 CO2濃度的分布特征，建立人工模擬環(huán)境下襯砌結構碳化侵蝕的時變可靠度模型。
　?。?）分析試塊碳化深度的隨機性，基于 Fick擴散定律研究襯砌結構的耐久壽命影響因素的概率分布特征，建立鋼筋初始銹蝕時間（結構的破壞標準）的概率分布特征，得到襯砌結構基于可靠度準則下的碳化壽命預測模型，并利用背景工程進行驗證。
　?。?）基于混凝土碳化控制方程和熱傳導方程的基礎理論，分析碳化作用