潮差区混凝土氯离子侵蚀试验及钢筋初锈时间研究

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1、AThesissubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonExperimentofChlorideIonErosionandInitialCorrosionTimeofSteelBarinConcreteundertheTidalAreaWrittenbyZhuangHuaxiaMajorSubject：StructuralEngineeringSupervisor：Prof．ZhangJunzhiCollegeofCivilEngineer

2、ingandArchitectureZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014，PRChinaApril2014浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：日期：矽脖年6月弓日学位论文版权使用授

3、权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密回。(请在以上相应方框内打“√”)日期：弘坤年6月弓日日期：芦f垆年{)月乡日浙江工业大学硕士学位论文摘要潮差区混凝土氯离子侵蚀试验及钢筋初锈时间研究摘要随着混凝土结构服役期的延长，其面临的耐久性问题也显得日趋严重，尤其是在氯离子

4、等腐蚀环境条件下。氯离子对混凝土的侵蚀，将引起钢筋过早锈蚀，而钢筋锈蚀时间的提前，致使在设计使用年限内混凝土构件的承载力低于设计要求的水平，从而引起混凝土结构的耐久性失效。因此，研究混凝土中氯离子侵蚀规律以及引起的钢筋锈蚀问题具有十分重要的意义。本文在己有研究的基础上，设计和实现了强感潮潮差环境、海洋潮差环境和人工模拟环境下的混凝土氯离子侵蚀试验，分析了不同潮差区混凝土中氯离子侵蚀特征，研究了侵蚀时间、水灰比、掺合料和环境条件等对混凝土扩散性能的影响；运用相似理论的方法分析了上述不同的潮差环境中的氯离子侵蚀参数及钢筋初锈时间的相似性。本文主要的工作内容和成果

5、如下：1．通过强感潮潮差环境下长期暴露试验，分析了水灰比、纤维体积掺量以及暴露时间对氯离子侵蚀参数的影响，研究了火成岩纤维对混凝土抗氯离子侵蚀性能的增强效果，并推导了该环境下氯离子扩散系数的时变模型。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；推导的时变模型能反映强感潮潮差环境下氯离子扩散系数随时问变化的规T浙江工业大学硕士学位论文摘要律。2．通过海洋潮差环境下的混凝土和砂浆现场暴露试验，研究了水灰比、掺合料和暴露时间等因素对自由氯离子浓度和氯离子扩散系数等主要侵蚀参数的影响，并推导了该环境条件下混凝土

6、和砂浆的氯离子扩散系数的时变模型。结果表明，海洋潮差环境下，掺合料能显著提高混凝土和砂浆的抗氯离子侵蚀性能：推导的氯离子扩散系数时变模型能很好地反映海洋潮差环境下氯离子扩散系数随时间变化的规律。3．以既有混凝±水闸闸墩为背景工程，取得该水闸闸墩混凝土芯样，对闸墩混凝土的配合比进行了推定，测试了芯样中不同深度处的自由氯离子浓度。结果表明，环境水体中氯离子浓度越高，混凝土干燥时间越长，自由氯离子浓度和氯离子扩散系数越大。4．设计并实现了室内人工模拟海洋环境下的混凝土氯离子的侵蚀试验；分析了室内模拟环境下水灰比、侵蚀时间和干湿循环时间比例等因素对氯离子主要侵蚀参数

7、的影响，并推导了该环境条件下氯离子扩散系数的时变模型。5．基于相似理论，研究了不同潮差环境下，氯离子侵蚀对流区深度、氯离子峰值浓度、氯离子扩散系数和钢筋初始锈蚀时间等侵蚀参数的相似性；对比现场试验，分析了室内模拟试验的加速效果，并得到了不同潮差环境下混凝土氯离子扩散系数的统一时变模型。关键词：混凝土；氯离子；潮差区；锈蚀；相似性Il浙江工业大学硕士学位论文ABSTRACTSTUDYONEXPER卫ⅥENTOFCHLOIUDEIONEROSIONANDINITL～LCORROSIONTIMEOFSTEELBARINCONCRETEUNDERTHETⅡ)ALAR

8、EAABSTRACTConcretestructur