海工混凝土氯离子分布概率模型分析与应用

在海工混凝土结构中,由于氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀问题十分普遍。为准确判断钢筋初锈时间,预测结构耐久性劣化规律,在现有氯离子扩散模型的基础上,基于蒙特卡罗理论,利用MATLAB软件对钢筋周围氯离子浓度分布进行随机抽样模拟。结果表明一定时间段内（10年、50年、100年）钢筋周围氯离子浓度服从对数正态分布,并提出判断钢筋锈蚀的概率模型,以概率方法判断钢筋锈蚀,其可靠性将大大增加。结合该模型对连云港港区现场服役混凝土构件进行了氯离子含量预测,现场取粉试验结果基本符合该模型分布,其均值吻合较好,并对港区混凝土结构耐久性使用寿命失效概率进行了风险评估。     

海洋大气区预应力混凝土氯离子传输时间相似关系研究

海洋大气区预应力混凝土内氯离子在现场环境与实验室内传输的过程有所不同.为探究二者的时间相似关系,本文基于相似理论,以连云港某港区在役混凝土构件为参照物,制定室内人工气候模拟加速试验制度,并浇筑12根与现场构件材料、受力相似的试验梁进行盐雾喷淋侵蚀.通过检测现场和室内试验构件中的自由氯离子含量并计算其表观氯离子扩散系数,以时间衰减系数为工具,分析水胶比、预应力张拉水平、粉煤灰掺量对氯离子扩散的影响,得出预应力混凝土内氯离子传输的时间相似系数表达式,并利用实际工程验证该表达式的准确性,说明基于相似理论的预应力混凝土内,氯离子传输的时间相似关系可用来研究海工预应力混凝土结构耐久性寿命预测问题.     

基于相似理论的海工预应力混凝土构件寿命预测

根据经典相似理论及海工预应力混凝土结构耐久性的主要表征量,以氯离子扩散系数为纽带建立了室内加速模拟环境试验结构与现场环境结构之间的时间相似关系。参考连云港港区氯盐侵蚀环境,设计了相应的人工气候模拟侵蚀条件;浇筑了2根与现场构件材料组成相同、结构特征相似的试验梁。对现场构件及侵蚀后的试验梁钻取混凝土粉末试样,通过快速氯离子检测方法(即RCT法)测得氯离子含量。按照Fick第二扩散定律并通过Matlab拟合得到氯离子扩散系数,并根据其时间衰减关系得到该地区对应的海洋大气区时间相似系数,实现现场服役结构耐久性寿命预测。