海洋环境中钢筋混凝土耐腐蚀性能研究.pdf

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1、2016年第6期(总第320期)Number6in2016(TotalNo．320)混凝土Concrete理论研究THEORETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002·3550．2016．06．003海洋环境中钢筋混凝土耐腐蚀性能研究刘年平a,b。肖博8(西南科技大学a．环境与资源学院；b．非煤矿山安全技术四川省高等学校重点实验室，四川绵阳621010)摘要：利用Comsol对海洋环境中氯离子腐蚀钢筋混凝土结构的诱导期进行监控，探讨氯离子扩散系数(混凝土水灰比)、保护层厚度对诱导期长短的影响规律，建立对诱导期的监控模型，并将其运用于工程实例

2、中。研究表明：诱导期长短与水灰比呈负相关，与保护层厚度呈正相关，且水灰比O．28--,0．38，保护层厚度为60～80mm时，可得到较长的诱导期；浪溅区的钢筋混凝土构件除优化设计参数外，还需同时采用特殊防腐蚀措施。关键词：氯离子扩散系数；保护层厚度；诱导期；数值模拟中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2016)06—0009—03NumericaIsimulationofchlorideiondi仟usionincircularcross—sectionconcreteLIUNianpinga'b,XIAOB08(a．SchoolofE

3、nvironmentandResources；b．Non—CoalMineSafetyTechnologyKeyLaboratoryofSichuanProvinceCollegesandUniversities，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010，China)Abstract：ByusingtheComsoltomonitortheinductionperiodofchlorideioncorrosionofreinforcedconcreteinmarineenvironment，itstu

4、diedtheinfluencelawofchlorideiondiffusioncoefficientandthecoverthickness(watercementratiooffleshconcrete)ontheinduc．tionperiodlength．What’Smore，amonitoringmodelofinductionperiodwasbuilt，whichwasappliedinengineeringexample．Theresultsshowthattheinductionperiodhasanegativecorrelationwiththew

5、atercementratioandapositivecorrelationwiththecoverthickness．Togetalonginductionperiod．it’Sbeuertosetthevalueofwatercementratiobetween0．28and0．38．ascoverthicknessbetween60nlrnand80mill．Inaddition．thereinforcedconcreteshouldbenotonlyoptimizedthedesignparametersbutalsotakenspecialprotectedin

6、thesplashzone．Keywords：chlorideiondiffusioncoefficient；coverthickness；inductionperiod；nnmericalsimulation0引言钢筋混凝土因其在性能、经济、施工等方面的显著优点，广泛应用于海工结构上。海洋环境中的钢筋混凝土建筑物在外界因素影响下，会产生多种形式的破坏。其中，由于海洋中的氯离子以盐雾、海水等形式渗入到混凝土中，引起钢筋快速锈蚀是影响其耐久性最主要的因素旧。耐久性不足致使钢筋混凝土实际服务年限远小于设计年限，该问题已严重威胁到海工混凝土结构的安全性能，并由此给世界各国带来巨

7、大的经济损失。氯离子作用下钢筋混凝土的腐蚀过程可分诱导期、发展期以及失效期3个阶段【3】。其中，诱导期是时间最长、影响因素最多、过程最复杂的阶段，也是真正的结构安全使用期，最保守的钢筋混凝土结构寿命预测应是该阶段的预测㈣。鉴于此，本研究利用Comsol数值模拟软件，对海洋环境中氯离子对钢筋混凝土腐蚀的诱导期进行监控和预测，并对影响氯离子扩散的主要参数，包括氯离子扩散系数及保护层厚度进行分析，得出各因素的作用规律和最优取值范围，用于指导工程实践。1基于Comsol的氯离子扩散数值模拟本研究选取海洋环境下一钢筋混凝土桥墩为研究对象