盐渍土环境下氯离子侵入混凝土模型研究.pdf

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1、第28卷第lO期2011年10月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVoL28No．10Oct．20lldoi：10．3969／j．issrL1002—0268．2011．10．027盐渍土环境下氯离子侵入混凝土模型研究乔烦1，夏文俊2，赵阳2，周欣2，徐永福1(1．上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200240；2江苏省交通工程建设局，江苏南京200002)摘要：氯离子侵入引发钢筋腐蚀，降低了盐渍土环境下钢筋混凝土结构物使用寿

2、命。综合考虑混凝土孔隙溶液中氯离子的扩散、电迁移以及毛细吸附等运移方式，建立盐渍土环境下氯离子侵入混凝土模型，预测结构物寿命。采用有限元方法分析扩散电场、毛细作用对氯离子运移过程的影响。分析表明，多种离子运移产生的电场加速了氯离子的运移过程，且毛细作用在早期会使氯离子在混凝土表层累积。采用氯离子侵入模型，分析了保护层厚度对结构使用寿命的影响，建议连云港盐溃土环境下混凝土保护层厚度应不小于50mill。关键词：环境工程；氯离子侵入；有限元法；盐溃土；钢筋混凝土；扩散电场；毛细作用中图分类号：13416．1+66；TU44

3、8文献标识码：A文章编号：1002—0268(2011)10—0153—06ModelofChlorionIngressofConcretefrOmSalineSoilQIAODil，XIAWenjun2，ZHAOYan92，ZHOUXin2，XUYongful(1．SchoolofNavalArchitecture，OceanandCivilEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China；2．JiangsuProvincialTrafficEng

4、ineeringConstructionBureau，NamingJiangsu200002，China)．Abstract：Chlorideingressofreinforcedconcreteburiedinsalinesoilwillcausecorrosionofinteriorsteelandshortenservicelife．Acomprehensivemodelwhichtakesthreemechanismsintoaccount，includingdiffusion．migrationandcapi

5、llaryabsorption，wasproposedtosimulatethechloridetransportprocessinconcreteporesolutionandpredicttheservicelifeofreinforcement．Theinfluenceofelectricfielddiffusionandcapillarysuctiononchloridetransportwasanalyzedbyusingfiniteelementmethod．Itisshownthattheelectric

6、fieldgeneratedbymulti—iontransportwillacceleratechlorideingress，andchloridewillaccumulateinthesurfacelayerofconcreteatearlystageduetocapillarysuction．Withtheproposedmodel，theinfluenceofcoverthicknessonservicelifewasgiven．Itissuggestedthatthethicknessofconcretepr

7、otectivecoverburiedinsalinesoilinLianyungangshouldbeatleast50mm．Keywords：environmentengineering；chlorideingress；finiteelementmethod；salinesoil；reinforcedconcrete；diffusionelectricfield；capillarysuction0引言氯盐侵蚀是盐渍土环境下钢筋混凝土结构发生劣化的主要原因之一。氯盐渍土中的高浓度氯离子通过混凝土孔隙溶液运移后在内部钢

8、筋表面聚集，破坏钢筋的钝化膜，进而引发钢筋腐蚀、降低结构物寿命。近年来，盐渍土中的结构物出现了很多由侵入氯盐引起的钢筋腐蚀问题。例如，天津滨海地区盐渍土环境下钢筋混凝土结构物腐蚀严重，一般使用7～8a即需要大修甚至报废；该地区的钢筋混凝土排水管，在埋设半年后就发生强烈的腐蚀破坏¨o。因此研究氯盐渍土环境对结构物的腐蚀影响具有重大的