苏林王[1]2016年在《荷载与海洋环境耦合作用下海工混凝土结构耐久性研究》文中研究表明钢筋混凝土结构物因过早发生性能退化而缩减其服役寿命,往往不是由于强度不够,而是因为其耐久性不足。目前国内外对单一环境因素如氯离子侵入、碳化导致的混凝土结构耐久性劣化已有较成熟的研究。但值得注意的是,实际环境中混凝土因耐久性不良服役性能下降大多是荷载、环境和气候等多因素协同作用的结果,这必然与单一环境因素下的混凝土结构劣化规律有显着差异。环境与荷载耦合作用也不是各单因素作用的简单迭加,为深入揭示荷载与环境耦合作用对海工混凝土结构宏观性能劣化的影响机理,有必要研究荷载与海洋环境下混凝土中氯离子的渗透性及其变化规律,建立混凝土结构内部微变化与耐久性宏观劣化之间的相互联系。本文开展荷载与海洋环境耦合作用下海工混凝土结构耐久性研究,对码头正常使用条件下钢筋混凝土结构构件荷载水平进行了调研与分析,研发了新型荷载与氯盐侵蚀环境同步耦合设备系统,并应用于疲劳荷载作用下的海工混凝土结构氯离子侵入试验研究,对比静载下的混凝土氯离子侵入规律,揭示了疲劳荷载对混凝土氯离子渗透的量化影响规律,并应用于混凝土结构耐久性寿命预测中。本文的主要研究内容及结论如下:(1)采用理论计算和现场实际监测相结合的方法,以华南地区码头工程实例为调查对象,分析高桩码头典型梁体构件使用过程中的荷载状态与内力,结果表明若不考虑构件自重的影响,码头使用状态下构件荷载水平的取值约为0.1~0.47之间。(2)研制出动荷载与海洋环境同步耦合试验设备系统,该设备系统可提供多种频率与加载方式的交变荷载,能较真实地模拟海工建筑物在荷载与环境“同时耦合作用”的服役环境,实现了动荷载与氯盐侵蚀环境的同步耦合作用。(3)应用研制的动荷载与海洋环境同步耦合试验设备系统,进行了钢筋混凝土的荷载与氯盐环境的耦合试验(荷载水平分别为0.5、0.3、0.15,加载频率分别为2Hz、5Hz、10Hz,喷洒与加载同时开始同时结束,喷洒量约为15L/h),研究荷载和腐蚀同时作用下钢筋混凝土结构内氯盐渗透规律,揭示了交变荷载对混凝土结构耐久性劣化机理。(4)通过对已完成耦合试验的试件纯弯段取样进行氯离子含量测定,研究荷载与腐蚀耦合作用下氯离子侵蚀机理及其模型,分析不同荷载水平、不同加载频率作用下氯离子的传输行为,探索荷载与环境耦合因素之间的相互作用,获得了氯离子扩散系数的荷载影响因子,进而对原有氯离子渗透模型进行了修正。(5)通过对耦合作用后的构件进行内部损伤CT扫描试验,运用各种图像处理方法和分析手段,探索混凝土裂纹形态及其演化规律,找出损伤情况与荷载大小、加载时间的关系,确立基于海洋盐雾环境和荷载作用下的混凝土损伤规律,探索了混凝土细观损伤演化过程的机理及其对耐久性退化规律的影响。(6)基于试验研究成果,对以可靠度理论为基础而建立的腐蚀诱导期的钢筋混凝土结构耐久性寿命模型中的关键参数进行了修正,建立了疲劳荷载与海洋环境多因素耦合作用下的混凝土结构耐久性寿命预测模型,利用该模型对高桩码头的横梁结构进行了耐久性寿命计算,计算结果与实际情况较为吻合,并将耐久性寿命模型用于码头结构构件的耐久性寿命设计。
周海锋[2]2013年在《海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀试验及耐久性计算方法》文中研究说明钢筋混凝土结构广泛应用于沿海工程中，海洋环境下钢筋混凝土结构的耐久性问题成为沿海工程结构设计与维护中面临的一个十分严重的问题。综合国内外统计资料发现，海洋环境下钢筋混凝土结构的耐久性破坏主要是由于氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀引起的。目前针对氯离子侵蚀的研究，大多没有考虑荷载的影响；对于混凝土内钢筋锈蚀的研究也多为定性研究，且现有的钢筋锈蚀速率模型差异较大。本文在前人研究成果的基础上，通过海洋环境下受荷混凝土中氯离子扩散试验和室内环境下内掺不同含量的氯盐加速钢筋锈蚀试验，分别得到了考虑荷载影响的氯离子侵蚀模型和室内加速条件下钢筋锈蚀模型。初步建立了室内加速环境试验与实际自然环境之间的时间相关关系，从而将试验所得模型应用到结构耐久性分析系统中，并通过算例对高桩码头进行了耐久性寿命评估与预测。主要研究内容如下：（1）通过室内模拟海洋环境下盐雾区和潮汐区受荷混凝土中氯离子扩散试验，分析了表面氯离子浓度如何取值，荷载对氯离子扩散系数的影响，分别得到了盐雾环境和潮汐环境下考虑荷载修正系数的氯离子扩散模型；（2）通过室内环境下内掺不同含量的氯盐加速钢筋锈蚀试验，研究钢筋锈蚀速率的时变过程和钢筋锈蚀速率与氯离子含量关系，拟合出室内加速条件下钢筋锈蚀速率模型，并进行了验证；（3）依据多重环境时间相似理论，初步建立混凝土结构的耐久性室内加速环境与实际自然环境之间的时间相关关系；（4）基于JC法计算海洋环境下钢筋混凝土结构可靠度，通过算例对高桩码头面板、横梁和桩的正常使用极限状态进行结构可靠度分析，耐久性寿命评估与预测。
孙晓珍[3]2007年在《基于可靠度的跨海混凝土桥梁耐久性研究》文中研究指明近年来,随着交通事业的迅速发展,越来越多的跨海大桥在建或已建成通车,而钢筋混凝土结构的耐久性失效己逐渐成为困扰土建工程界的一个世界性问题,尤其是处于海洋或恶劣环境下,混凝土结构耐久性的问题更加突出。跨海大桥工程不仅耗资巨大,而且关系着国计民生,如果因为耐久性不足而成为“短命工程”,将对国家造成不可估量的损失。本文按照现场检测→耐久性分析→耐久性评估→剩余使用寿命预测耐久性优化设计的思路对跨海大桥混凝土构件耐久性进行了研究,研究的主要内容如下:(1)介绍了跨海大桥混凝土结构耐久性研究的重要意义、研究内容以及国内外研究现状。(2)在前人研究的基础上归纳总结了氯离子侵蚀作用下钢筋的锈蚀机理,对海洋环境下钢筋锈蚀的主要影响因素进行了分析,尤其对氯离子的侵蚀机理和渗透模型进行了重点研究,总结了海洋环境下钢筋锈蚀模型,并阐述了锈后钢筋的力学性能及其对承载力的影响,结合已有的钢筋防锈措施提出了海洋环境下混凝土结构钢筋防锈措施。(3)根据一般大气环境下混凝土结构耐久性评估准则提出了海洋环境下混凝土结构耐久性评估准则,重点研究了蒙特卡罗方法在可靠度分析中的应用,提出了应用蒙特卡罗方法计算钢筋混凝土偏心受压短柱和钢筋混凝土受弯构件的抗力统计参数,进而较好的解决可靠度分析问题。考虑氯离子的渗透随机过程,修正了海洋环境下钢筋混凝土偏心受压构件和受弯构件的抗力随机模型,用可靠度方法对锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件和受弯构件分别进行耐久性分析,重点分析了其各自的可靠度影响因素。(4)以广西铁山港跨海大桥作为背景工程,通过大量现场检测数据,分析了影响该桥结构耐久性的主要因素,对该桥的桥墩和30m主梁分别进行了基于可靠度的耐久性评定,并回归出时变可靠度模型,为同类型桥梁的耐久性评估提供了一定的理论依据。(5)根据结构极限承载能力和耐久性的要求,利用改进的粒子群优化算法对铁山港跨海大桥桥墩截面进行了多变量优化设计。
鲁彩凤[4]2012年在《自然气候环境下粉煤灰混凝土耐久性预计方法》文中提出本文将气候环境作用与粉煤灰混凝土微环境响应结合起来，通过建立与混凝土微环境相关的耐久性退化模型（包括碳化深度预计模型、氯盐侵蚀速率预计模型及钢筋锈蚀速率预计模型），从而达到对自然气候环境下粉煤灰混凝土结构耐久性使用寿命进行预计的目的。借助于微观测试仪器，研究了不同龄期下粉煤灰混凝土浆体的微观结构；通过压汞试验法研究了粉煤灰掺量对混凝土孔隙结构的影响程度；通过理论分析及试验验证，研究了粉煤灰掺量对混凝土孔隙液pH值的影响。在恒定人工气候环境下，基于混凝土内部温度响应、相对湿度响应以及相关基本物理量（包括导热系数、湿质扩散系数及孔隙水饱和度）的研究，分析了粉煤灰混凝土微环境温度、相对湿度响应规律；并结合传热过程、传质过程的基本理论，建立了人工气候环境下粉煤灰混凝土微环境温度响应、相对湿度响应预计模型；同时借助自然气候环境温度和相对湿度作用谱，基于粉煤灰混凝土微环境响应预计模型，建立了自然气候环境下粉煤灰混凝土微环境响应的预计方法。基于粉煤灰混凝土中可碳化物质的含量以及CO2在粉煤灰混凝土内扩散速率的研究，从理论上推导了粉煤灰混凝土部分碳化区长度及完全碳化区长度的预测模型，并通过人工气候环境下碳化试验进行验证；建立了自然气候环境下粉煤灰混凝土碳化深度预计方法，并通过现场长期试验加以验证。在人工模拟海洋气候环境下，试验研究了海洋环境条件（包括海洋大气环境、海水环境及海洋潮汐环境）及粉煤灰掺量对氯离子传输速率的影响规律；基于海洋大气环境下氯离子传输机理及试验结果，建立了海洋大气环境下氯离子传输速率预计模型；建立了自然海洋大气环境下粉煤灰混凝土中氯离子侵蚀速率的预计方法，并通过现场长期试验加以验证。通过试验分别确定了碳化、氯盐侵蚀环境下钢筋脱钝的临界条件；基于钢筋不均匀锈蚀分布模型，从理论上推导了自由膨胀阶段钢筋锈蚀量的预计、混凝土保护层锈胀开裂前锈胀力分布模型以及锈胀开裂时钢筋临界锈蚀量预计；基于粉煤灰混凝土内钢筋锈蚀时变模型，建立了自然气候环境下混凝土内钢筋锈蚀速率预计方法，并通过长期试验加以验证。基于上述系列研究成果，分别研究了碳化环境、氯盐侵蚀环境下钢筋脱钝耐久性使用寿命，以及锈胀开裂使用寿命的预计方法，并给出具体算例分析过程。
伍亚玲[5]2013年在《氯盐环境下混凝土结构钢筋坑蚀预测的随机方法》文中进行了进一步梳理随着服役时间的延长,混凝土结构的耐久性破坏也将日益增多。混凝土结构耐久性问题已成为当今世界工程上最为关注的问题之一,而氯离子侵蚀是导致混凝土结构耐久性不足的重要因素之一。本文根据已有的室内混凝土侵蚀及自然氯盐环境下混凝土侵蚀检测结果,对钢筋坑锈特征量预测的有关问题进行了研究。本文的主要工作内容和成果如下：1、基于人工气候环境及自然感潮环境下混凝土的侵蚀试验结果,研究了混凝土氯离子扩散系数与侵蚀时间的关系,分析了不同侵蚀环境下混凝土氯离子扩散系数趋于稳定的时间。2、引入氯离子扩散系数衰减速率V,分别分析了人工气候环境及自然感潮环境下混凝土氯离子扩散系数衰减速率与侵蚀时间的关系。结论表明,氯离子扩散系数衰减速率随侵蚀时间的增长而迅速降低；水灰比、养护时间和环境因素对氯离子扩散系数衰减速率的影响进行了分析；环境因素对氯离子扩散系数衰减速率有明显的影响。3、建立了钢筋最大坑蚀深度及钢筋坑蚀面积的预测模型,推导了考虑氯离子扩散系数时变性的预测随机模型,并以人工气候环境下及自然感潮环境下混凝土侵蚀试验结果分析了该模型的合理性；对该模型中混凝土保护层欧姆电阻、环境温度、混凝土保护层厚度、对流区厚度和临界氯离子浓度等主要因素对钢筋最大坑蚀深度及钢筋坑蚀面积的影响进行了分析。结论表明,混凝土保护层厚度的影响最大。4、根据室内及自然海洋环境下试验混凝土和既有混凝土的侵蚀结果,分析了不同环境条件下混凝土的自由氯离子浓度、峰值自由氯离子浓度、对流区厚度、扩散系数及保护层厚度等参数的随机特性。5、基于Monte Carlo法,模拟分析了人工气候环境下钢筋最大坑蚀深度及钢筋坑蚀面积的概率分布特性,分析了考虑氯离子扩散系数恒定及考虑氯离子扩散系数时变性时的深度和面积特性。结论表明,氯离子扩散系数的时变性对钢筋最大坑蚀深度及钢筋坑蚀面积有较大的影响,如海洋环境下既有混凝土考虑扩散系数时变性计算的最大坑蚀深度是假设氯离子扩散系数恒定计算的钢筋最大坑蚀深度的2倍,而钢筋坑蚀面积则为氯离子扩散系数恒定模型下的3倍多。6、基于Monte Carlo法,研究了人工气候环境下混凝土构件及海洋环境下即有混凝土构件的混凝土保护层厚度对钢筋最大坑蚀特征量的影响。结论表明,增大混凝土保护层厚度可有效减少钢筋最大坑蚀特征量。如当人工气候环境下混凝土试件保护层厚度均值从15mm到25mm,钢筋最大坑蚀深度降低到原来的43.574%,钢筋坑蚀面积降低到原来的54.596%。
王军[6]2008年在《荷载作用下钢筋混凝土结构耐久性分析方法研究》文中研究表明钢筋混凝土构件的耐久性损伤与破坏,是钢筋混凝土高桩码头面临的一个重要问题。目前,越来越多的学者和工程技术人员投入到了对混凝土结构的耐久性问题研究中,但是绝大部分研究没有考虑荷载对于混凝土结构耐久性的影响,而实际结构往往承受各种荷载的作用。本文在总结前人的研究成果基础上,对荷载作用下混凝土结构的耐久性研究做了一些探索,主要开展了以下几方面工作:1.分析研究了影响氯离子在混凝土中扩散的各种因素,结合试验重点分析了荷载对于氯离子扩散系数的影响;建立了混凝土表面氯离子浓度的经时变化模型与荷载对氯离子扩散影响的经验公式;基于Fick第二定律推导了新的扩散模型,并对模型中的各参数进行了详细的分析。2.分析研究了钢筋在混凝土中的锈蚀机理与锈蚀行为过程,提出了钢筋锈蚀速度的计算模型。总结分析了混凝土保护层开裂时间与混凝土结构出现最大外观损伤时间(耐久性寿命终结)的计算方法。3.提出了钢筋混凝土结构锈蚀构件的承载力计算方法;按照耐久性寿命准则和承载力寿命准则,结合可靠度计算理论,提出了混凝土结构的耐久性寿命与承载力寿命评估方法;4.采用Fortran语言,编制了高桩码头结构耐久性寿命与承载力寿命评估系统,并根据算例,对高桩码头结构在寿命期内钢筋与混凝土性能的变化进行了初步分析。
汤灿[7]2010年在《考虑模糊性与随机性的混凝土结构耐久性评估与寿命预测研究》文中研究说明混凝土(RC/PC)结构是土木工程中应用最为广泛的结构形式之一。混凝土结构的耐久性失效已成为困扰工程界的一个重要问题,特别是沿海或近海地区因氯离子侵蚀导致混凝土结构耐久性不足而失效破坏的现象极为普遍,且后果严重。海洋环境下既有服役结构耐久性评估与寿命预测的研究越来越受到人们的重视。论文在国家自然科学基金“双指标侵蚀环境下预应力结构耐久性试验与寿命预测研究(50878098)”的资助下,从某服役海工结构的现场检测入手,采用模糊数学、随机模拟等方法对此服役结构进行了耐久性评估与寿命预测。主要开展了以下研究工作:1.调查和研究了连云港某泊位海工结构的耐久性。介绍了连云港某泊位码头的使用条件、耐久性状况及耐久性检测要求;统计并分析了码头及引桥结构主要构件的耐久性调查结果(空鼓和漏筋面积、混凝土强度、保护层厚度、碳化深度、钢筋截面锈蚀损失率以及保护层中氯离子含量等);简要评价了此码头的耐久性技术状态,并提出了维修方案。耐久性调查结果将为后续耐久性评估与寿命预测提供了实际工程参考数据,使耐久性评估与寿命预测建立在服役结构现场实测结果的基础上。2.基于模糊数学原理对某海工结构进行了耐久性评估。综合应用等价关系的动态聚类法和模糊c-均值聚类法对连云港某泊位构件进行了聚类分析,并利用MATLAB模糊工具箱实现了海工结构构件的耐久性模糊评估。此评估方法建立了样本对于类别的不确定性动态描述,避免了主观因素对评估结果的影响,能合理地反映样本的耐久性状况,方法可行。基于软划分的模糊c-均值聚类法可对多个待评估样本及多个评价指标进行耐久性评估,得到各类模式样本的聚类中心以及各样本隶属于各聚类中心模糊隶属度,易于MATLAB编程实现,有一定的实际应用意义。3.对氯离子侵蚀环境下混凝土结构的耐久性进行了寿命评估。根据连云港某泊位码头及引桥结构构件的使用要求,将混凝土表面出现可接受最大外观损伤作为待估结构构件的耐久性极限状态,提出了采用现场实测数据进行海工结构耐久性服役寿命评估的方法,分析了海洋环境下影响结构服役寿命的因素,并采用现场检测数据推算并确定各构件的耐久性参数(混凝土表面氯离子浓度、钢筋处氯离子浓度、氯离子扩散系数等)。耐久性寿命评估结果与现场调查检测结果一致;保护层厚度、保护层中氯离子浓度及混凝土等级的实测,混凝土表面氯离子浓度、钢筋表面氯离子浓度及钢筋锈蚀临界氯离子浓度等的推算与选取是海洋环境下混凝土结构耐久性寿命评估中的关键因素。4.基于模糊可靠度与Monte Carlo随机模拟对混凝土结构进行了耐久性评估与寿命预测。考虑耐久性寿命预测中的不确定性因素,将影响耐久性寿命的参数作为随机变量来处理,以现场实测数据推算出的结构耐久性参数为基准,确定了各参数的随机分布,建立了包括多个随机变量的概率型耐久性寿命预测模型,并基于Monte Carlo原理采用CrystalBall软件对待估构件进行了随机模拟,得到了基于随机概率的具有不确定性的预测结果,使预测的耐久性寿命建立在失效概率和可靠度的基础上,符合工程实际,有一定的实用价值。此外,对随机模拟产生的假设参数及预测参数的概率分布特征、统计分布参数及其敏感性、相关性等进行了分析,得到了寿命预测模型中假设参数的变化对预测结果的影响程度。对耐久性寿命影响最大的参数是混凝土保护层厚度,在耐久性评估及寿命预测中,保护层厚度的概率分布十分重要。此外,除了保护层厚度,表面氯离子浓度、临界氯离子浓度、氯离子扩散系数等表征海洋环境中氯离子浓度的参数也是影响海工结构耐久寿命的重要参数。论文根据工程现场检测的有关数据,对氯盐侵蚀环境下混凝土结构的耐久性进行了系统、实用、全面、有效的评估与寿命预测,并分析了影响结构耐久性的因素。通过对既有海工结构进行科学的耐久性评估与寿命预测,从而制定正确的加固、维修策略;通过对影响结构耐久性寿命因素的分析,从而提高待建结构的耐久性设计水平与施工质量。氯盐侵蚀环境下混凝土结构的耐久性评估与寿命预测研究不仅有服务于既有结构的现实意义,又有指导待建结构进行耐久性设计的理论意义。
吴鹏程[8]2007年在《洋山水工码头结构防腐耐久性系统的研究》文中进行了进一步梳理洋山深水港工程是上海“十五”期间最大的城市基础设施建设项目。建设洋山深水港是党中央、国务院作出的重大战略决策,对于建设上海国际航运中心有着特别重要意义。洋山深水港属于海港工程,海港工程水工码头结构的设计使用年限一般为50年,但实际上几年后就已经腐蚀破坏严重,需要常年投入昂贵的保养、维修和整固费来维持结构的安全及正常使用功能。原因是处于海水环境中的海港工程水工码头结构,钢管桩及混凝土结构在水份、氯离子、氧气以及碳化作用等腐蚀因素的影响下,受到钢筋腐蚀、冻害、侵蚀和孔蚀环境的共同物理化学作用下,极易导致腐蚀破坏。海港工程水工码头结构的腐蚀破坏,主要包括;钢桩腐蚀,混凝土腐蚀,钢筋锈蚀等。全世界每年因腐蚀造成的经济损失达6000亿至12000亿美元,占各国国民生产总值之和的2%～4%,比综合自然灾害(即地震、台风、水灾等)损失总和的6倍还多。但采用适当的防护措施后,至少有40%的损失可以挽回。因此,研究水工码头结构防腐耐久性,推广防腐新技术、新工艺、新材料,提高防腐蚀效果和质量,减轻有害物质对沿海水工码头结构的腐蚀破坏,有效延长水工码头结构的使用年限,具有十分重要的现实意义和经济意义。海港工程水工码头结构的防腐工程不是就仅仅指某一方面的技术运用,而是多种技术综合运用的系统工程,本论文主要通过洋山工程水工码头结构的钢管桩防腐涂层工艺;钢管桩的牺牲阳极阴极保护工艺;海工混凝土防腐工艺;涂层钢筋防腐工艺四个方面展开系统和深入的探究和总结。客观地比较了多种防腐工艺,最后以实例印证本文研究在实际应用中的可行性,为类似工程的实施提供了科学参考。
卢峰[9]2012年在《海洋环境下混凝土硫酸盐腐蚀研究》文中指出海洋环境中存在高浓度的氯离子、硫酸根离子等多种有害离子，并受海浪、阳光等复杂环境条件的影响，使当今海洋工程面临严峻的混凝土耐久性问题。其中硫酸盐侵蚀是导致混凝土保护层损伤破坏的主要因素之一，为探讨海洋环境下硫酸根离子在混凝土中的传输、反应规律，本课题采用实海暴露试验，室内试验以及微观分析等手段进行综合分析，主要研究内容包括以下几部分：1）海洋环境下混凝土中SO2-4的传输研究本文重点研究了在海洋环境下（浪溅区、潮汐区、水下区），腐蚀龄期、水胶比、矿物掺合料对混凝土中硫酸根离子传输的影响。试验结果表明：混凝土中总硫酸根离子浓度随着腐蚀龄期的增加而升高，但后期增加幅度逐渐降低；混凝土中总硫酸根离子浓度因水胶比、水泥用量不同而不同；掺加矿物掺合料可以明显改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。在海洋水下区，混凝土内总硫酸根离子浓度的分布近似服从菲克第二扩散定律，潮汐区混凝土中硫酸根离子的传输速度大于水下区和浪溅区。2）海洋环境下混凝土与硫酸盐反应量研究本文在海洋暴露试验研究的基础上，分析了水胶比、矿物掺合料、暴露环境对混凝土与硫酸盐反应量的影响，并建立了混凝土中反应SO2-4量与腐蚀龄期的函数公式，确立了反应系数k。分析结果表明：混凝土中反应硫酸根离子与总硫酸根离子的关系近似服从线性函数分布，其反应的硫酸根离子量约占总硫酸根离子量的73~96%；混凝土的硫酸根离子反应系数随水胶比的降低而增大；矿物掺合料降低了混凝土的硫酸根离子反应系数；混凝土反应的硫酸根离子量的关系为潮汐区＞水下区＞浪溅区。3）海洋环境下混凝土硫酸盐腐蚀机理分析本文研究了矿物掺合料、养护龄期、养护制度、腐蚀龄期、硫酸根离子浓度以及氯盐浓度对硫酸盐与净浆粉末反应量的影响。实验结果表明：净浆与硫酸根离子的反应量随水泥用量增加而增加，粉煤灰、矿粉和超细矿粉取代部分水泥后，其化学反应量相应增加。当粉煤灰和矿粉取代率达到15%，超细矿粉取代率达到3%时，其化学反应量趋于稳定；水泥净浆粉末与硫酸盐的反应量随龄期增加最终趋于稳定状态，其最大反应量为2.3%；硫酸根离子浓度对净浆粉末与硫酸盐反应量的影响近似服从二次函数分布；复合溶液中Cl-的存在降低了净浆粉末与硫酸盐的反应量，且随着Cl-升高而降低。4）海洋环境下混凝土硫酸盐腐蚀产物及传输途径分析本文通过SEM、X荧光、XRF以及能谱分析试验方法，研究了海洋环境下混凝土受硫酸盐腐蚀的产物，硫酸盐在混凝土中的传输机理。研究结果表明：混凝土在海洋环境下腐蚀，其硫酸盐腐蚀产物主要为钙矾石。硫酸盐传输路径主要在浆体-集料界面区进行，腐蚀产物主要分布在浆体-集料界面区以及孔洞中。
周巧萍[10]2015年在《氯离子与弯曲荷载共同作用下混凝土构件钢筋坑蚀及承载力》文中进行了进一步梳理氯盐环境下的钢筋混凝土构件耐久性问题一直是国内外工程领域普遍关注的重要问题。实际工程中的绝大多数混凝土结构都经受着荷载与环境等因素的共同作用,氯盐与弯曲荷载共同作用对混凝土耐久性的影响是目前结构耐久性研究的主要方向之一。本文基于Fick第二定律与Monte Carlo方法,根据人工气候盐雾环境及自然海洋环境下混凝土侵蚀试验结果,对氯盐与弯曲荷载共同作用下混凝土氯离子扩散性能、钢筋锈蚀及混凝土构件承载力等相关问题进行了研究。本文主要研究内容及成果如下:1、根据人工气候盐雾环境及自然海洋环境下承受不同弯曲荷载水平作用的侵蚀试验结果,分别分析了不同侵蚀环境与不同弯曲荷载水平作用下混凝土自由氯离子浓度、临界氯离子浓度、氯离子扩散系数、对流区厚度及保护层厚度等参数的随机特性。2、引入了氯离子扩散系数荷载影响系数f???,分析了人工气候盐雾环境下弯曲荷载水平与氯离子扩散系数及其经验系数m的关系。结论表明,弯曲荷载水平与氯离子扩散系数能较好的符合二次函数关系;氯离子扩散系数的经验系数m值随弯曲荷载水平增大而增大。在此基础上,建立了考虑氯离子扩散系数时变性及弯曲荷载水平影响的氯离子扩散模型。3、建立了考虑氯离子扩散系数时变性及弯曲荷载水平作用的钢筋最大锈蚀深度及坑锈面积的预测随机模型;分析了基于坑锈的混凝土构件受弯承载力计算模型。以人工气候盐雾环境下的侵蚀试验结果,验证了钢筋坑锈特征量预测模型与混凝土构件受弯承载力计算模型。以montecarlo法,模拟分析了人工气候环境下的钢筋最大锈蚀深度及坑锈面积的概率密度函数及随机分布特性。结论表明,钢筋最大锈蚀深度及坑锈面积均符合正态分布;模拟可得到基于坑锈的混凝土构件受弯承载力的频数分布、概率密度及概率分布图。4、分析了混凝土保护层欧姆电阻、对流区厚度、混凝土保护层厚度及氯离子扩散系数等主要因素对氯盐与弯曲荷载共同作用下的钢筋最大锈蚀深度及坑锈面积影响的敏感性。结论表明,混凝土保护层厚度敏感性最高。5、基于montecarlo法,分析了人工气候环境下混凝土保护层厚度对钢筋最大锈蚀深度、钢筋坑锈面积及混凝土构件受弯承载力的影响。结论表明,增大保护层厚度能有效提高混凝土耐久性。如混凝土保护层厚度均值从5mm到20mm,钢筋最大锈蚀深度降低了25.756%,钢筋坑锈面积降低了40.796%,混凝土梁受弯承载力增加了68.803%。6、montecarlo法计算的结论表明,氯离子扩散系数对钢筋最大锈蚀深度、钢筋坑锈面积及混凝土构件受弯承载力有较大影响。如人工气候环境下氯离子扩散系数从20×10-12m2/s增至60×10-12m2/s时,钢筋最大锈蚀深度增加了17.396%、钢筋坑锈面积增加了39.236%,混凝土梁受弯承载力降低了55.919%。
参考文献：
[1]. 荷载与海洋环境耦合作用下海工混凝土结构耐久性研究[D]. 苏林王. 华南理工大学. 2016
[2]. 海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀试验及耐久性计算方法[D]. 周海锋. 天津大学. 2013
[3]. 基于可靠度的跨海混凝土桥梁耐久性研究[D]. 孙晓珍. 湖南大学. 2007
[4]. 自然气候环境下粉煤灰混凝土耐久性预计方法[D]. 鲁彩凤. 中国矿业大学. 2012
[5]. 氯盐环境下混凝土结构钢筋坑蚀预测的随机方法[D]. 伍亚玲. 浙江工业大学. 2013
[6]. 荷载作用下钢筋混凝土结构耐久性分析方法研究[D]. 王军. 天津大学. 2008
[7]. 考虑模糊性与随机性的混凝土结构耐久性评估与寿命预测研究[D]. 汤灿. 江苏大学. 2010
[8]. 洋山水工码头结构防腐耐久性系统的研究[D]. 吴鹏程. 上海海事大学. 2007
[9]. 海洋环境下混凝土硫酸盐腐蚀研究[D]. 卢峰. 青岛理工大学. 2012
[10]. 氯离子与弯曲荷载共同作用下混凝土构件钢筋坑蚀及承载力[D]. 周巧萍. 浙江工业大学. 2015