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《海港码头混凝土结构干湿交替区域氯离子侵蚀规律研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、海港码头混凝土结构干湿交替区域氯离子侵蚀规律研究王晓舟1,2,金伟良2(1.汉嘉设计集团股份有限公司,浙江杭州310005;2.浙江大学结构工程研究所,浙江杭州310027)摘要:基于对乍浦港混凝土结构现场检测数据,分析干湿交替区域氯离子侵蚀状况存在差异的原因,建立表面氯离子浓度和扩散系数随高程、季节、材料、及服役时间的关系,提出基于海域气象条件推定扩散模型统计参数的经验计算公式,并根据设计潮位确定氯离子严重侵蚀区域范围,可为耐久性设计和维护提供理论依据。关键词:混凝土结构;干湿交替;氯离子侵蚀;扩散模型中图分类号:YU375文献标识码:AChlo
2、ridepenetrationinwet2drycyclingzoneofharborconcretestructureWANGXiao2zhou1,2,JINWei2liang2(1.HanjiaDesigningInstituteCo.,Ltd.,Hangzhou310005,China;2.InstituteofStructuralEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310017,China)Abstract:BasedonthefielddataofRCstructuresatZhapuport,t
3、hedifferenceofchloridelevelinwet2drycyclingzoneisanalyzed.Surfacechloridelevelandapparentdiffusioncoefficientarerelatedtothealtitude,season,materialandservicetimeofRCstructures.Anempiricalmethodisdevelopedtodeterminethediffusionmodelparametersaccordingtothemeteorologicalinform
4、ationofseaarea,andalsotherangeofhotspotifdesigntidallevelisknown.Itcontributestodurabilitydesignandmaintenanceofharborconcretestructure.Keywords:reinforcedconcretestructure;wet2drycycling;chloridepenetration;diffusionmodel氯离子侵蚀是造成沿海码头混凝土结构钢筋锈蚀、混凝土开裂和提前退役的重要原因。根据混凝土结构沿竖向位置或部位的不
5、同和氯离子侵蚀程度、钢筋锈蚀风险的差异,可以将混凝土结构受侵蚀部位沿高程分为处在大气区、浪溅区、潮差区和水下区。大量的国内外工程调查发现1,干湿交替区域(包括浪溅区和潮差区)是受氯离子侵蚀最严重的区域,往往对应混凝土结构中钢筋锈蚀最严重的部位,是海工混凝土结构耐久性设计中重点防护区域。因此,干湿交替区域氯离子侵蚀行为的研究一直是国内外关注的海港混凝土结构耐久性研究的重点和难点。氯离子在结构干湿交替区域混凝土内部的输运实际上是扩散和对流等多种复杂机制耦合作用的结果2。通常用Fick扩散模型来近似描述该区域氯离子侵入混凝土的行为,将表面氯离子浓度和混凝
6、土扩散系数作为该模型的两个重要参数,并将它们视为常量,实际上是将氯离子在混凝土中的各种迁移视为有持续而稳定氯离子源的一个总体的表观扩散过程。这与海港码头的实际情况是不符合的。主要表现在:1)混凝土表面氯离子含量有一个逐步积累并达到稳定的过程;2)氯离子表观扩散系数随时间和空间是变化的;3)混收稿日期:2010201211基金项目:国家自然科学基金重点项目(50538070);国家863项目(2006AA04Z422);浙江省重大科技专项(2006C13090)作者简介:王晓舟(1980-),男,浙江桐乡人,博士,主要从事混凝土结构耐久性和可靠度的研
7、究。E2mail:wangxz@zju.edu.cn98海洋工程第28卷凝土表面的氯离子来源于波浪,潮位及气候变化的周期性(季节性)及波浪作用的随机性等特征都会导致混凝土表面不同高程部位浸润时间、干燥条件等的差异性和不确定性,最终导致侵蚀状况的空间变异性。所以,必须对Fick扩散模型参数进行修正,才能进行有效的寿命预测和耐久性设计。基于对浙江嘉兴乍浦港区码头混凝土的多次耐久性检测,从分析乍浦港码头气候条件的周期性变化特征入手,研究混凝土结构受海水侵蚀的时间性、空间性、季节性的特点,理论分析与检测结果统计相结合,提出了扩散模型参数的修正经验公式,并与
8、设计高潮位和设计低潮位建立关系,可为耐久性设计和防护提供理论依据。1乍浦港码头氯离子侵蚀状况检测1.1工程背景乍浦港3从陈
