混凝土中氯离子扩散性能研究

混凝土是当今社会最重要的结构工程材料之一,但由于受外界环境的影响,混凝土的耐久性严重不足,从而造成了混凝土结构的过早破坏。而钢筋锈蚀是导致混凝土结构过早破坏,影响混凝土耐久性的一个重要因素,氯离子侵蚀又是引起钢筋锈蚀的首要因素,因此,本文开展了不同水灰比、粉煤灰掺量和矿渣掺量对混凝土中氯离子扩散性能的研究,探讨氯离子在混凝土中的传输规律。     

海工预应力混凝土梁承载力退化规律试验研究

混凝土结构耐久性问题越来越受到人们的重视。沿海地区的混凝土结构长期受到氯离子的侵蚀,导致钢筋腐蚀,降低混凝土结构的承载能力和使用性能,影响结构的耐久性。为了掌握钢筋锈蚀对预应力混凝土结构承载力的影响规律,采用人工气候模拟加速试验和理论分析相结合的方法,对两组试验条件不同的预应力混凝土梁进行试验研究,分析得出其承载力退化规律。     

城市混凝土桥梁盐冻病害调查与研究

为了探究盐冻作用下城市混凝土桥梁的破坏特征及评价盐冻环境混凝土桥梁主体结构的服役现状,通过现场调研、检测、取样和室内试验,研究了混凝土的主要物理力学性能、氯离子质量分布和表层混凝土及钢筋锈蚀物的微观结构.结果表明:盐冻作用下混凝土桥梁使用13a以后,其主体结构发生了严重的除冰盐冻融破坏和钢筋锈蚀破坏,混凝土的氯离子结合能力很低,自由氯离子浓度很高,钢筋锈蚀物中物理吸附了大量的氯离子,且氯离子迁移多堆积于靠近钢筋表面的混凝土层,其总氯离子质量高于钢筋表面及受力钢筋间混凝土近2倍;实际混凝土结构工程在盐冻作用下,混凝土保护层的氯离子浓度分布规律并不符合Fick第二扩散定律;在盐冻环境作用下进行混凝土桥梁结构的耐久性设计时,必须提高其抗盐冻能力、抗氯离子扩散渗透能力,氯离子扩散模型必须考虑表层效应.     

钢筋混凝土结构除盐技术研究

0引言 氯离子侵入混凝土而导致钢筋混凝土结构破坏的情况在沿海地区相当普遍.氯离子侵入混凝土内部,引起钢筋锈蚀、结构承载力下降和耐久性降低,是沿海地区钢筋混凝土结构失效的一个主要原因.我国沿海钢筋混凝土建筑物一般在建成后10a左右即发生不同程度的锈蚀破坏,严重的甚至危及建筑物的安全.     

盾构隧道混凝土管片的承载力退化模型

介绍了混凝土结构承载能力的退化模型,基于承载能力限值的混凝土结构耐久性寿命T=t1+t2。确定了退化模型水平段时间(t1),t1=min(TCO2,TCl-,TSO24-,TD),并确定了TCO2,TCl-,TSO24-,TD;建立了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算模型、钢筋锈蚀截面损失率计算模型、杂散电流腐蚀下钢筋锈蚀截面损失率计算模型、腐蚀混凝土轴心抗压强度计算模型,确定了退化模型下降段时间(t2);给出了杂散电流和氯离子与混凝土的力学性能退化关系。     

不同环境钢筋混凝土受弯构件承载力退化计算

通过对处于不同环境下某三跨简支桥的实例计算,对比分析了混凝土碳化影响下和氯离子侵蚀下的桥梁耐久性退化的差异,结果表明：氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀,其腐蚀速度要比碳化引起的钢筋锈蚀快得多,结构承载力退化更显著。     

混凝土结构耐久性研究现状与展望

从混凝土碳化、氯离子扩散、钢筋锈蚀、混凝土冻融破坏等方面论述了材料层面上混凝土耐久性研究，并从构件和结构方面综述了相关研究成果，针对目前研究存在的不足进行了展望。     

海水环境下混凝土结构耐久性技术措施

混凝土结构的耐久性是指其对化学侵蚀、物理化学作用或其他的破坏过程的抵抗能力。氯离子可导致钢筋的锈蚀，从而引起整个混凝土结构的破坏，影响到结构的使用寿命。本文针对影响混凝土结构耐久性的因素进行分析，提出了相应的建议，对类似工程环境下的钢筋混凝土结构设计及施工提供一定的参考。     

YJH渗透结晶型防水材料改善混凝土耐久性的研究

影响混凝土耐久性的因素很多,其中混凝土的渗透性与其耐久性之间存在着极其密切的关系.研究了YJH渗透结晶型防水材料对混凝土耐久性的影响.结果表明该材料可明显降低混凝土的氯离子渗透系数,显著提高混凝土的抗化学侵蚀和冻融破坏能力,有效避免混凝土中的钢筋锈蚀,对混凝土的耐久性有良好的改善作用.     

混凝土结构耐久性退化数学模型及评述

混凝土结构耐久性退化数学模型是分析结构性能劣化过程的基本模型。通过分析已有的混凝土碳化、氯离子侵蚀、钢筋锈蚀和冻融破坏等数学预测模型，给出了当前较为完善的退化模型。最后评述了现有研究存在的不足，也对混凝土桥梁耐久性的研究提出了建议。     

钢筋混凝土结构的工作寿命设计-针对氯盐污染环境

混凝土耐久性现在正在向定量化发展,同时正在融入钢筋混凝土结构可靠度和工作寿命设计体系。通过将氯盐污染、氯离子渗透和导致钢筋锈蚀,转换为与时间相关的环境荷载与结构劣化进程,目前已形成具有实用价值、可操作的结构工作寿命设计体系。本文介绍了这方面最新进展,包括氯盐污染对结构的破坏作用,氯离子渗透数学模型与主要参数,以结构混凝主耐久性为基础的工作寿命、可靠度概念和理论计算方法,以及设计高耐久性钢筋混凝土结构的技术路线。     

沿海混凝土耐久性研究综述

处于海洋环境中的混凝土结构普遍存在腐蚀问题。氯盐的侵蚀引起钢筋锈蚀是导致沿海工程混凝土结构破坏的主要原因。本文作者概述了氯离子侵蚀的破坏机理、混凝土耐久性测试与评定方法以及寿命评估,并提出有关防腐措施。对设计、施工及维护方面具有较好的参考意义。     

氯离子侵入混凝土的可靠性研究

在沿海或使用除冰盐地区,氯离子是引起混凝土结构中钢筋锈蚀,进而导致结构破坏的主要原因,科学准确地描述氯离子侵入混凝土的过程,对于已有混凝土结构的寿命预测和新建结构的耐久性设计均具有重要的意义。目前,描述氯离子侵入混凝土的模型主要是Fick第二定律模型,该模型不能考虑各参数的随机性,可靠性模型则能够考虑模型中各参数的随机性,可以更科学全面的描述氯离子侵入混凝土的过程。     

Durability problems of lining structures for Xiamen Xiang’an subsea tunnel in China

Durability problem of reinforced concrete for underground structures is a hot issue in the field of structural engineering.For underground structures,the prediction of structural service life and methodology for durability design are needed to estimate structural durability.Taking the case of Xiamen Xiang’an subsea tunnel as background,which is designed to meet the requirement of 100-year service life,the influential factors on tunnel lining durability are analyzed.Under the criteria of crack controlling and bearing capacity of lining structures,the theoretical service life of Xiamen Xiang’an subsea tunnel lining is studied.The regulations,which are needed for the diffusion capability of chloride ions in concrete by the relevant diffusion tests,are proposed.After a quick corrosion test,the bearing capacity test on eccentric short columns is implemented to investigate the variation rules in the bearing capacity of models with time.Influence of the corrosion degree of steel bars on the bearing capacity of models is also investigated.Based on the results of model tests,the acceleration ratio between the quick corrosion in laboratory test and the natural corrosion environments is established.Thus,the natural service life of subsea tunnel lining structures can be obtained by means of laboratory tests.Then,the proposed method using this modified model is employed to predict the service life of tunnel lining structures.Finally,the design and construction measures for improving the durability of lining structures of subsea tunnel are introduced.The proposed method in the present study based on a real engineering project is superior to those with only theoretical assumptions,and would be more suitable for similar projects.     

侵蚀性环境下混凝土结构耐久寿命预测方法探讨

侵蚀性环境下的混凝土结构的耐久寿命以混凝土因锈胀裂作为终结的标志,是一随机变量。在讨论氯离子侵蚀环境下混凝土中钢筋锈蚀特点的基础上,假设坑蚀数服从泊松过程及凹坑深度服从截尾指数分布,依随机变量极小值的统计分布理论,提出了一种侵蚀性环境下混凝土结构耐久寿命的预测方法。     

氯离子侵蚀环境下混凝土结构耐久性寿命评估方法研究

根据氯离子侵蚀环境下混凝土结构中钢筋锈蚀的发生和发展,分析了结构性能的衰退过程,得到了氯离子侵蚀环境下结构耐久性寿命评估模型.考虑到寿命评估模型中主要参数的不确定性影响,基于Monte Carlo原理,采用CrvstalBall软件对混凝土构件进行了随机模拟.随机模拟结果显示,保护层厚度及氯离子浓度是影响氯离子侵蚀环境下混凝土结构耐久性寿命的重要参数.     

混凝土结构碳化耐久性的分项系数设计法

混凝土结构耐久性设计中的一个重要方法就是概率极限状态设计法,这种方法根据描述耐久性劣化过程的数学模型,首先建立耐久性极限状态方程,再将环境作用与抗力作用的某个特征值与相应的分项系数代入极限状态方程,经验算就可在一定可靠度水准上得到耐久性设计参数的设计值。选用合适的设计参数是混凝土结构耐久性设计的关键问题,设计参数应具有明确的物理意义和容易掌握的统计规律,且易为设计人员所接受。根据理论与经验相结合的碳化深度模型,建立了考虑保护层厚度与混凝土强度两个随机变量的碳化耐久性的分项系数设计方法,提出了碳化寿命准则极限状态的目标可靠指标的建议值,计算确定了保护层厚度与混凝土抗压强度满足目标可靠指标的分项系数,由此给出了碳化寿命准则的耐久性设计表达式。该耐久性分项系数设计法适用于一般大气环境下任意设计使用年限的不允许出现钢筋锈蚀的混凝土结构,根据设计表达式可直接确定满足耐久性要求的保护层厚度与混凝土强度。     

基于不确定性的氯离子侵蚀环境下普通混凝土结构的耐久性研究

针对氯盐侵蚀环境下普通混凝土结构的锈胀开裂,通过分析普通混凝土结构的腐蚀损伤发展特点,建立氯离子侵蚀环境下普通混凝土结构的耐久性失效准则。基于工程实例,采用不确定性分析方法,通过Monte Carlo随机模拟,对氯离子侵蚀环境下普通混凝土结构的锈胀开裂时间开展了可靠性分析研究,得出了其近似概率密度分布,通过假设检验,确定其服从对数正态分布,并给出其在不同保证率情况下锈胀开裂时间的取值。     

混凝土结构耐久性控制区及设计参数的定量分析

现行规范的混凝土结构耐久性设计方法难以定量分析结构几何参数、环境作用等级、材料性能衰退等因素对结构服役寿命的影响。为此,针对氯化物腐蚀环境,提出了混凝土结构的耐久性控制区,并建立了混凝土结构耐久性设计参数的定量分析方法。首先基于混凝土中氯离子扩散补偿理论和结构几何外形建立混凝土结构的耐久性控制区模型;然后结合Fick第二定律,建立不同扩散维数下混凝土结构的耐久性定量分析模型,据此合理选取耐久性设计参数,并通过定量分析确定其取值。最后结合工程实例和设计规范对比验证了文中方法的有效性和适用性。研究表明,所提方法能够综合考虑混凝土结构几何外形及尺寸、环境作用等级、初始暴露龄期和材料性能衰退等因素对混凝土结构服役寿命的影响,可以有效克服现行规范耐久性设计方法中设计参数重复设置,不能有效反映材料性能衰退和结构几何外形的影响等不足。     

基于气候环境作用的混凝土材料与结构使用寿命预测方法

为了提升自然气候环境下钢筋混凝土结构使用寿命的预测精度,以混凝土受氯盐侵蚀为背景,分析了钢筋混凝土结构使用寿命的全过程,并给出各关键阶段使用寿命的计算模型;基于气候环境作用谱、混凝土微环境响应谱以及钢筋锈蚀速率时变模型的相关研究成果,提出新建混凝土结构耐久性设计的使用寿命预测方法,并给出算例说明;基于混凝土内钢筋锈蚀量的等效,提出混凝土材料与结构耐久性试验中的加速老化因子概念,并提出了基于人工气候环境耐久性试验的使用寿命预测方法。结果表明:该方法可以提高新建混凝土结构使用寿命的预测精度,并且使人工气候环境耐久性试验的设计更具有针对性。