钢筋存在对氯离子扩散阻滞影响的有限元分析

一般认为,氯离子主要通过扩散方式侵入钢筋混凝土结构从而导致其中钢筋发生腐蚀破坏.目前应用广泛的Fick第二定律并没有考虑混凝土结构由于钢筋存在改变了氯离子浓度在时间、空间上的分布,而将混凝土结构/构件当成无加筋的素混凝土对待.事实上,氯离子不能透过钢筋输移,使得距离混凝土表面最近的钢筋周围氯离子集聚速度加快,进而导致氯离子侵蚀混凝土中钢筋开始发生腐蚀的时间大大提前.所以以往没有考虑钢筋存在阻滞影响的Fick第二扩散定律的预测结果偏于危险,本文通过大量有限元计算,分析了钢筋存在对氯离子在混凝土中扩散阻滞影响的规律性.可将改进的Fick第二扩散定律解析解应用于混凝土中钢筋开始发生锈蚀时间的预测.     

氯离子对钢筋混凝土结构的侵蚀分析

氯离子侵蚀引起钢筋锈蚀破坏十分突出,是造成钢筋混凝土结构过早破坏的主要原因之一.分析氯离子进入混凝土中的途径、存在形式和氯离子在混凝土中的扩散模式,考虑温度变化、时间变化、湿度变化以及混凝土内部缺陷特征不同对扩散系数的影响,基于Fick第二扩散定律建立了氯离子在混凝土中的扩散模型,并分析了氯离子表面浓度、氯离子临界浓度和有效氯离子扩散系数的影响因素和确定方法,由此建立的模型可供寿命预测参考使用.     

混凝土耐氯离子侵蚀研究进展

氯离子的侵蚀造成混凝土中钢筋锈蚀,结构的耐久性能逐渐衰退。通过对氯离子的来源以及侵入混凝土的方式进行了分析,了解氯离子侵蚀的机理。介绍了基于Fick第二扩散定律的氯离子扩散理论修正模型,总结了对混入型氯离子腐蚀和渗入型氯离子腐蚀防护的方法,可供氯离子侵蚀环境中的混凝土耐久性研究参考。     

氯离子在混凝土中的侵蚀模型及验证

基于Maage模型,通过参数定义对Fick定律的不合理假定进行修正,推导了氯离子在混凝土中侵蚀的多因素修正模型,综合考虑了氯离子扩散系数的时随效应、混凝土的氯离子结合能力和混凝土自身缺陷对侵蚀过程的影响。根据对大量数据的分析试算,给出了模型中参数的取值,并借助已有的试验数据对建立的扩散模型进行了验证,取得了较为满意的验证效果。     

人工气候环境下混凝土氯离子扩散试验

通过设计的人工气候环境下的混凝土侵蚀试验,分析了24、40、80、120、160 d腐蚀后混凝土的氯离子侵蚀特性,并基于Fick第二定律进行了混凝土扩散参数的拟合。结论表明:人工气候环境下氯离子对混凝土的侵蚀有自然环境下侵蚀的特点,并可得到的扩散系数随时间的关系。     

裂缝对混凝土中氯离子侵蚀作用的影响

为研究裂缝对混凝土中氯离子侵蚀作用的影响,设计了受弯开裂构件,模拟海工环境进行了干湿循环试验,对混凝土构件中氯离子的含量进行测试分析。试验结果表明:构件开裂后氯离子对流扩散区的深度在15~25 mm之间;宏观裂缝加速了氯离子的侵蚀过程,并且以裂缝为新界面,为氯离子的二维扩散提供条件。通过对试验数据总结分析和模拟,基于Fick第二定律提出了综合考虑了时间衰减,裂缝宽度和氯离子结合系数的氯离子扩散模型。     

一个改进的混凝土氯离子扩散计算模型

通过对影响混凝土中氯离子扩散的因素分析,根据Fick第二定律导出的简化模型,建立综合考虑水灰比、混凝土掺合料、龄期、温度、湿度、混凝土与氯离子结合能力及冻融损伤影响的扩散模型,通过与现有解析模型和有限差分法模型的计算结果的对比,验证模型的正确性和有效性。与现有解析模型相比,该模型考虑的因素更广泛,综合考虑温度、湿度的季节变化及冻融损伤的时随效应对氯离子扩散的影响;与数值模型相比,该模型计算效率高,便于工程应用。     

自然扩散法预测感潮环境下混凝土氯离子侵蚀

通过对自然感潮环境下混凝土的自由氯离子浓度分布的分析,研究了既有混凝土氯离子侵蚀的特征及扩散特性,采用室内自然扩散法进行了模拟扩散试验,并根据Fick第二定律和Monte Carlo法分析了既有混凝土和试验混凝土的扩散参数及钢筋初始锈蚀时间.结果表明:自然环境下混凝土的氯离子侵蚀存在明显的对流区,自然扩散法的氯离子扩散系数大于自然环境下2个数量级,模拟混凝土中钢筋表面的自由氯离子浓度是自然环境下实际浓度的2倍,钢筋初始锈蚀时间是实际的240倍.     

氯离子在混凝土中双时变扩散分析研究

氯离子侵蚀是除冰盐环境下混凝土结构耐久性劣化的主要原因。目前多采用Fick第二定律及一维稳态扩散模型对混凝土中的氯离子浓度进行预测与耐久性评价,但分析结果与实际氯离子侵蚀情况存在偏差。为更准确地描述氯离子扩散的时变规律,基于氯离子瞬态扩散理论和非稳态扩散方程,推导出前期时变与后期恒定的氯离子扩散系数模型的修正表观扩散系数公式以及表面氯离子浓度为指数及幂函数模型下的修正解析表达式,并与时变扩散有限元方法结合应用到实桥分析中,解析解与数值分析结果吻合较好,验证修正表观扩散系数与解析公式的正确性以及氯离子时变扩散有限元分析方法的适用性。     

持续荷载下混凝土的氯离子扩散性能研究

基于实际海洋环境暴露条件,研究了力学荷载作用下混凝土中的氯离子扩散性能.以Fick第二定律理论为基础,用误差函数对混凝土中随深度变化的氯离子含量分布进行了曲线拟合,从而得到氯离子表现扩散系数,并以此表征氯离子在混凝土中的传输性.分析了氯离子的扩散系数与原材料、配合比、暴露环境以及力学荷载间的关系.结果表明,力学荷载对海洋环境下混凝土中的氯离子传输性能有显著影响,在利用氯离子扩散模型预测暴露海洋环境下混凝土结构的使用寿命时,需要考虑荷载因素的影响.     

第五届中国国际旋转设备、流体及空气处理系统、流体动力、化工科技、控制系统及仪器仪表、水科技及环境管理科技展(PSC2003)荣获国际厂商踊跃支持

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预应力高强混凝土管桩的施工实例

本文介绍澳门运动场扩建及改造工程的超深预应力高强混凝土管桩施工的应用实例。     

阿曼阿恩型干式储气罐大修技术

总结了稀油密封阿曼阿恩型干式储气罐大修经验,介绍了储气罐密封油的回收加工利用方法、改造后的储气罐运行监控系统、储气罐大修取得的效果.     

火灾风险评估工程法在高校宿舍中的应用

介绍火灾风险评估工程法,并应用此方法对某高校大学生公寓和普通宿舍进行现场调研和计算评估,通过比较和分析这类场所的火灾危险性,找出影响火灾危险性的主要原因,并提出相应的改进措施,同时也指出火灾风险评估工程法在应用过程中的不足。     

国际建协会议中的人居轨迹

国际建协会议是世界范围的建筑师大会，自从它诞生以来就为人类社会的建筑界做出了不可磨灭的贡献，主要针对它发展过程中的人居轨迹进行探讨，并进一步分析人居环境建设的意义和建筑师在建设过程中遇到的问题。     

静压桩隔时压桩试桩的探讨

本文介绍一种新的静压桩试桩方法———隔时压桩试桩法,即试压桩后间隔2·0h即进行单桩极限承载力测试,然后选择能满足设计要求的压桩力作为工程桩施工时的终压力。用这种试压桩确定的终压力来指导工程桩的施工,既能满足单桩设计承载力要求,又不致产生不必要的浪费。     

阿曼阿恩型储气罐与POC型储气罐的比较

介绍了POC型储气罐在国内的应用概况,比较了阿曼阿恩型储气罐与POC型储气罐在罐体结构、受力特性、活塞密封机构、活塞运行速度、储气压力、运行维护等方面的特点。POC型罐具有明显的优势。     

连续偏序集上的p.q.度量与格上的拟一致结构

利用拟一致分子格、拓扑分子格的分明化定理,比较自然地引入了连续偏序集上的一种p.q.度量,证明了其与完全分配格上的拟一致结构的相互确定关系,并证明了其序列式性质与可数可乘性。这一种度量是一般拓扑学中的伪拟度量的自然而颇具序特色的推广。     

钢筋砼柱-人字形钢梁结构设计中存在问题的讨论

目前单层工业厂房中,采用钢筋混凝土柱、柱顶铰接H钢人字形刚架梁的结构形式越来越多。而设计人员对这种结构形式认识不足,出现的问题不少,甚至是安全事故。本文旨在指出这种结构形式与门式刚架(钢柱、钢梁)的区别及设计时应注意的问题,起到抛砖引玉的作用,让大家共同来讨论。