浅谈氯盐腐蚀环境的人工模拟试验方法

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1、浙江大学硕士学位论文氯盐腐蚀环境的人工模拟试验方法姓名：卢振永申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：金伟良20070501浙江大学工学硕士学位论文2007摘要本文简要叙述了混凝土结构耐久性的重要意义，重点介绍了氯离子侵蚀对混凝土结构耐久性的影响、侵蚀机理、氯离子侵蚀试验方法和研究现状。并以杭州湾跨海大桥为背景研究人工气候模拟试验方法。结合氯离子侵蚀机理，按照大桥不

2、一j的结构部位把侵蚀环境分为水下区、潮差区、浪溅区和大气区，分别对每个分区进行环境模拟设计，进行室内加速试验。经过一段时间试验后

3、对室内试验和现场原位试验的试验数据进行对比，分析表面氯离子浓度随时间及不同外界溶液的变化关系，得到试验中普通和海工混凝土试块的氯离子扩散系数。然后基于研究氯离子扩散的Fick第二定律，利用边界条件和不同的数学方法(Boltzmarm变量转换和有限差分法)建立分析模型，通过编制程序来完成计算。分析氯离子浓度和扩散系数之间的关系和人工气候模拟试验中温度对加速试验的影响；把模型应用于分析时问相似，初步探讨了室内和现场不同氯离子侵蚀环境F研究时间相似性问题应关注的重点。最后分析了浓度、温度和干湿循环对氯

4、离子扩散的影响程度，浓度和温度对氯离子扩散的敏感性关系。本课题承蒙国家自然科学基金重点资助项目(编号：50538070)年fl杭州湾大桥工程指挥部科研项目资助。关键词：沿海，氯离子，腐蚀，混凝土结构，加速试验，环境模拟，有限差分法卢振永：氯盐腐蚀环境的人工模拟试验方法浙江大学工学硕士学位论文2007AbstractItissignificanttoresearchthedurabilityofreinforcedconcretestructures，especiallythatofchlorid

5、e—inducedcorrosioninmarineenvironment．Basedonthecorrosivemechanismandcurrentresearchsituation，anacceleratedtestmethodisputforwardwhichsimulatesenvironmentofHangzhouBayBridge(HZBB)．Accordingtothedifferentmechanismofchlorideingressionandstructuralparts

6、ofHZBB，thesimulationtestinlaboratoryisdividedintofourparts，suchassurbmergedzone，tidalzone，splashzoneandatmosphericzone．EverypartsimulatesthecorrespondingenvironmenttoHZBB．Afterseveralmonths，twokindsofexperimentaldataCallbegainedfromtheartificialaccel

7、eratedtestandexposuretestonsite．Firstly,byqualitativeanalyzingthetestdata，itisknownthattherelationshipofthesurfacechlorideconcentrationvaryingwithtimeandsourcechlorideconcentration，aswellasthechloridediffusioncoefficientofordinaryconcreteandmarinecon

8、cretespecimens．Secondly，basedontheFick’ssecondlaw,difierentboundaryconditionandmathematicalmethods，threecalculativemodelsareestablishedandaclfievedbyprogram．Someconclusionscanbemadebelow,oneistherelationshipbetweenthechloridesurfaceconcentrationanddi

9、ffusioncoefficient，andanotheristheinfluenceoftemperatureupondiffusioncoefficient，andtheotherissolneadvicefoundinanalyzingsimilarityoftimebetweendifferenttestconditionsbythefinitedifferencemodel，Finally，somesuggestionsaremadebyanalyzingtheinfluenceand