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地铁工程混凝土耐久性研究与寿命预测

杜应吉  
【摘要】:混凝土耐久性研究如何从定性化过渡到定量化、耐久性指标如何合理反映原型混凝土工程的实际状况、多因素作用下如何评价混凝土耐久性和预测其耐久寿命、对于地铁工程特有的杂散电流导致的钢筋锈蚀如何从材料角度予以降低,这是目前混凝土研究领域的重要课题。 本文结合“南京地铁工程高性能混凝土试验研究”项目,进行了高性能混凝土的物理力学性能和混凝土碳化、氯离子渗透、杂散电流以及硫酸盐侵蚀等方面试验研究,通过研究得出了以下结论: (1) 建立了混凝土碳化模拟试验的相似关系和试验方法;试验表明,碳化速度随着粉煤灰和磨细矿渣掺量增加而加快;混凝土碳化模型试验能较好反映工程实际。 (2) 建立了以抗折强度为指标,综合考虑硫酸根浓度、水胶比等因素的抗硫酸盐侵蚀耐久寿命预测模型;预测结果说明南京地铁工程所选用的C30高性能混凝土具有很强的抗硫酸盐侵蚀能力。 (3) 降低水胶比,有利于提高混凝土抗氯离子渗透性能;分别单掺或双掺粉煤灰和磨细矿渣,均可以降低混凝土氯离子扩散系数,且双掺优于单掺。 (4) 分别单掺或双掺粉煤灰和磨细矿渣,均可以降低混凝土杂散电流腐蚀;双掺混凝土杂散电流可减少到同水胶比普通混凝土的1/5,显著降低了地铁混凝土的杂散电流腐蚀。 (5) 运用模糊多属性决策理论,进行多因素下混凝土耐久寿命评价,结果表明:最佳配合比为双掺55%粉煤灰和磨细矿渣的配合比;南京地铁工程所选用的C30高性能混凝土的耐久寿命均大于100年。


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