浅论高性能钢筋混凝土结构的耐久性研究

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1、博士学位论文高性能钢筋混凝土结构的耐久性研究StudyonDurabilityofHighPerformanceReinforcedConcreteStructure一级学科：土木工程学科专业：岩土工程作者姓名：舒阳指导教师：闰澍旺教授天津大学建筑工程学院二零零七年五月中文摘要目前，连云港市区的城市建设正处于大规模扩张阶段。由于连云港市区，尤其是东部城区紧临海滨，新建的钢筋混凝土结构物极易受海水或土壤中的腐蚀介质(如硫酸根离子、氯离子)的腐蚀影响，造成结构(构件)过早破坏，丧失其耐久性，因此开展高性能钢筋混凝土结构的耐久性研究迫在眉睫。本文在总结以往研究成果的基础上，对海水

2、或土壤中富含硫酸根离子和氯离子的连云港地区的高性能钢筋混凝土结构的耐久性研究主要开展了以下几个方面的工作，这种研究方法和研究成果对其它沿海城市具有一定的借鉴意义。1、实验研究了硫酸根离子腐蚀机理和氯离子腐蚀机理。由于硫酸盐溶液的腐蚀，普通混凝土和高性能混凝土的体积膨胀率都增大，强度都减小；而普通混凝土的体积膨胀率和强度变化比高性能混凝土的大。由于氯盐溶液的腐蚀，普通混凝土和高性能混凝土的氯盐渗透深度都增大，其中的钢筋都遭受到一定程度的腐蚀；但高性能混凝土的氯盐渗透深度和钢筋锈蚀状况都比普通混凝土的轻。同时，本文分析了引起腐蚀的影响因素，并针对性地提出了预防腐蚀的措施。2、根

3、据实验确定了适合本实验条件的计算氯离子扩散系数的计算公式，并借助MAn，AB工具修正了计算氯离子含量的Fick第二定律计算公式。采用修正后的计算公式所得的计算值与实验值吻合较好。经过评价发现高性能混凝土的耐腐蚀性更强，更能保障钢筋混凝土结构安全。3、实验确定了造成钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的氯离子含量临界值，这为沿海地区的钢筋混凝土工程的耐久性设计规范的修订提供了有力的参考。4、基于钢筋混凝土结构腐蚀破坏试验数据，运用人工神经网络方法建立用于评估钢筋混凝土结构强度和氯离子含量的物理模型。结果表明，该物理模型的测试值与实验值吻合较好。5、基于人工神经网络和专家系统知识，开发了一

4、套钢筋混凝土结构耐久性智能评估系统。该智能评估系统可在普通工程技术人员中推广，有助于提高其评估钢筋混凝土结构耐久性的能力；具有一定的工程实用价值。关键词：高性能钢筋混凝土结构腐蚀机理测试耐久性评估ABSTRACTAtpresent，theurbanconstructionsofLianyungangcityaredevelopingdramatically．SincetheurbandistrictofLianyungang(inparticular,theeasternpartofthecity)isadjacenttOthebeach,newly-builtreinfo

5、rcedconcretestructureisreadytobecorrodedbysomecorrosivemesainseawaterorsoil，forexample，sulfateradicalionorchlorideion，whichresultsinallearlydamageofstructureandlossofdurability,therefore，itisextremelyurgenttodevelopresearchondurabilityofhighperformancereinforcedconcretestructure．Basedonthe

6、previousresearchondurability，alotofstudyisconductedonthedurabilityofhi曲performancereinforcedconcretestructureinLianyungangdistrictwheretheseawaterorsoilisabundantwithsulfateradicalionandchlorideion,andthefollowingisthemainworkinvolvedinthisthesis，ofwhichtheresearchmethodsandresultswillbefa

7、vorableforothercoastalcities．1．Tllecorrosionmechanismofsulfateradicalionandchlorideion．Becauseofcorrodingofsulfate，thevolumes．ofcommonconcreteandhi幽performanceconcreteareexpanding．andt11eirstrengthisdecreasing．However,boththevolumeexpansionandstrengthchangeofh