摘要: |
混凝土结构耐久性问题是当今世界普遍关注的问题。由于结构耐久性不足导致钢筋混凝土结构达不到预定服役年限的事时有发生。钢筋腐蚀破坏被确认是钢筋混凝土结构过早破坏的一个最重要的原因,而氯离子的侵蚀则是引起钢筋腐蚀的首要因素,特别是海洋环境中的混凝土结构。因此,对氯离子侵蚀环境下混凝土结构耐久性进行研究是非常必要和迫切的。针对这个问题,本文主要进行了以下研究工作:
1.分析了氯离子对钢筋的锈蚀机理,对混凝土的氯离子扩散模型进行比较,分析了海洋环境中混凝土使用寿命的影响因素。
2.采用硬化混凝土氯离子渗透快速试验方法(NTBUILD443)、混凝土氯离子扩散系数快速测定方法(RCM法)、氯化物渗透性快速实验方法(库仑试验法)对混凝土的抗氯离子渗透性进行研究。研究结果表明,水灰(胶)比是影响混凝土抗氯离子渗透性的重要指标,降低水灰(胶)比可以提高混凝土的抗氯离子渗透能力。矿物掺合料可以在混凝土中发挥出增强、耐久性改善等功能,其改善混凝土抗氯离子渗透的能力依次为硅灰>矿渣>粉煤灰。矿物掺合料改善混凝土抗氯离子渗透性的机理主要是其在混凝土中的密实填充效应和火山灰效应。
3.对电通量、扩散系数Dh与扩散系数DRCM之间的关系进行研究分析。结果表明:电通量与扩散系数Dh之间存在较好的相关关系,回归方程为:
对28d龄期:Dh=0.5824e0.0014Q×10-12(m2/)对90d龄期:Dh=0.5511e0.0021Q×10-12(m2/s)扩散系数DRCM与电通量、扩散系数Dh之间不存在良好的相关关系。混凝土氯离子扩散系数快速测定方法(RCM法)对孔隙率大的混凝土,会产生高估现象,对孔隙率很低的高性能混凝土,会产生低估现象。RCM法在测定孔隙率很低的高性能混凝土时其检测结果误差较大。
4.将实验室内测定的氯离子扩散系数Dh,换算成实际环境下的氯离子扩散系数De,结合氯离子扩散系数的经时衰减,对混凝土的耐久寿命进行预测研究。研究结果表明,氯离子扩散系数的衰减对结构工作寿命的延长潜力巨大。 |