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《浙江工业大学》 2015年
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不同干湿循环环境下水泥基材料抗氯离子侵蚀试验及相似性

石佳乐  
【摘要】:随着混凝土结构应用的日益广泛,其面临的耐久性问题也日益增多,尤其是在干湿循环环境条件下。氯离子侵入混凝土将引起钢筋锈蚀,使混凝土结构的承载能力降低,从而使得混凝土耐久性失效。本文在已有研究的基础上,完成了自然海洋环境和强感潮环境潮差区、人工模拟海洋环境盐雾区和潮差区的水泥基材料氯离子侵蚀试验,研究了水灰比、侵蚀时间和掺合料等因素对混凝土氯离子侵蚀的影响;建立并验证了不同干湿循环环境下水泥基材料的氯离子扩散性能的时变模型,并根据扩散系数衰减速率得到了扩散系数的衰减规律;以结合相似理论对不同干湿循环环境的氯离子侵蚀参数进行了相似性分析。本文的主要内容和研究成果如下:1.通过自然海洋潮差环境下的混凝土和砂浆现场侵蚀试验,研究了水灰比、侵蚀时间等因素对氯离子侵蚀的影响;建立并验证了自然海洋潮差区混凝土和砂浆的氯离子扩散系数时变模型,并根据扩散系数衰减速率分析混凝土和砂浆氯离子扩散性能的衰减规律。结果表明,海洋潮差环境下,掺合料能显著提高水泥基材料的抗氯离子侵蚀性能;随着侵蚀时间的延长,推导的氯离子扩散系数时变模型更能准确地反映海洋潮差环境下氯离子扩散系数的衰减规律。2.通过强感潮环境混凝土长期现场侵蚀试验,研究了水灰比、侵蚀时间、纤维掺量和纤维种类等因素对氯离子侵蚀的影响;建立并验证了强感潮环境混凝土氯离子扩散系数时变模型,并根据扩散系数衰减速率分析混凝土氯离子扩散性能的衰减规律。结果表明,火成岩纤维能显著提高混凝土长期的抗氯离子侵蚀性能,火成岩纤维的掺量越大,提高的效果越明显;推导的时变模型可以作为该环境条件下混凝土长期侵蚀后的自由氯离子浓度分布的预测公式。3.完成了在人工模拟海洋环境盐雾区混凝土氯离子的侵蚀试验;设计并实现了人工模拟海洋环境潮差区混凝土氯离子的侵蚀试验。研究了水灰比、侵蚀时间等因素对氯离子侵蚀的影响;建立了人工模拟海洋环境混凝土氯离子扩散系数的时变模型,并根据扩散系数衰减速率分析了混凝土氯离子扩散性能的衰减规律。4.基于经典相似理论,对比分析现场试验和室内模拟试验的结果,研究了不同潮差环境下,自由氯离子浓度分布特征(对流区厚度和峰值浓度)、扩散系数及其衰减的经验系数的相似性;对比现场试验结果,分析了室内模拟试验的加速效果,得到了在不同干湿循环环境下混凝土氯离子扩散系数的统一时变模型。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU528

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【参考文献】
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