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有氯盐侵蚀的钢筋腐蚀,是钢筋混凝土结构性能劣化的主要原因之一,混凝土构件使用寿命的关键是氯离子的传输速率和使钢筋产生锈蚀的时间。本文以人工鱼礁混凝土构件为研究对象,分析海水氯离子在C30、C35和钢渣复合材料人工鱼礁混凝土中的扩散系数,以混凝土中钢筋锈蚀的临界氯离子浓度为寿命预测的边界条件,利用氯离子扩散模型预测C30、C35和钢渣复合材料人工鱼礁在海水中的腐蚀寿命。研究结果表明,氯离子在混凝土人工鱼礁中的扩散规律基本满足Fick第二定律。通过模型计算得出C30、C35和钢渣复合材料混凝土人工鱼礁的腐蚀寿命分别为51.6,54.8和56.8年。 相似文献
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人工鱼礁在自然海水条件下的腐蚀寿命研究 总被引：1，自引：0，他引：1
有氯盐侵蚀的钢筋腐蚀,是钢筋混凝土结构性能劣化的主要原因之一,混凝土构件使用寿命的关键是氯离子的传输速率和使钢筋产生锈蚀的时间。本文以人工鱼礁混凝土构件为研究对象,分析海水氯离子在C30、C35和钢渣复合材料人工鱼礁混凝土中的扩散系数,以混凝土中钢筋锈蚀的临界氯离子浓度为寿命预测的边界条件,利用氯离子扩散模型预测C30、C35和钢渣复合材料人工鱼礁在海水中的腐蚀寿命。研究结果表明,氯离子在混凝土人工鱼礁中的扩散规律基本满足Fick第二定律。通过模型计算得出C30、C35和钢渣复合材料混凝土人工鱼礁的腐蚀寿命分别为51.6,54.8和56.8年。 相似文献
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氯盐干湿环境下受弯横向裂缝对钢筋混凝土耐久性影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究持续开裂状态下横向裂缝对钢筋混凝土结构耐久性的影响特性,开展了8根受弯开裂钢筋混凝土梁构件的盐溶液干湿循环试验;借助无损检测技术和破损实测方法,分别对氯离子侵入量、钢筋半电池电位、腐蚀电流密度以及平均锈蚀率等进行了对比分析。研究结果表明,裂缝的存在将提高混凝土的渗透性,裂缝处及周围混凝土内的氯离子含量明显增大;对于一定裂缝分布状况的钢筋混凝土试验梁,内部钢筋的腐蚀电位、腐蚀电流密度以及平均锈蚀率均高于裂缝自愈及无裂缝的试验梁,并受到保护层厚度与裂缝开展状态的影响,其影响规律可用单位长度内的平均裂缝宽度与保护层厚度的比值wm/c来进行综合评价。综合试验结果,初步建议海洋干湿侵蚀环境下钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度wmax宜小于0.003 3 c,相关结论可为海洋混凝土结构的耐久性设计提供参考。 相似文献
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海洋环境中温湿度变化对混凝土氯离子传输研究 总被引：1，自引：0，他引：1
氯离子渗透到混凝土内部诱发钢筋锈蚀是海洋钢筋混凝土面临的耐久性关键问题。构建考虑骨料、浆体集料界面区的混凝土模型,建立了环境温度、湿度影响的氯离子传输模型,基于COMSOL数值模拟软件分析了材料、环境对混凝土氯离子传输的影响规律,并通过试验进行了验证。结果表明:模拟结果和试验数据具有较高的吻合度;随着温度的升高,氯离子扩散加快,而混凝土中氯离子的渗透深度随着内部湿度的增大而呈现减小趋势。混凝土中高致密骨料存在阻碍了氯离子传输,但界面区存在使得氯离子沿界面区传输并在骨料背后形成传输前锋。 相似文献
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电化学修复技术是提升既有钢筋混凝土结构耐久性重要方法,能有效除去有害氯离子,延长结构使用寿命。采用电化学修复技术对钢筋混凝土结构进行耐久性修复时,作为阴极的钢筋会发生析氢反应,当钢筋表面的氢浓度达到临界值时,钢筋的塑性会降低,并发展成裂纹,导致钢筋出现氢脆现象。开展了不同电化学参数的电化学修复试验,并采用物理方法和力学方法进行了氢致塑性降低的影响分析。结果表明氢致塑性降低与电流密度、应力水平均相关;当清楚工程构件的受力状态时,可采用合适的电流密度对构件进行电化学修复,控制塑性损失程度在工程的可接受范围内,以达到钢筋氢脆控制的目的。 相似文献
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系统阐述宁波舟山港主通道跨海工程混凝土结构耐久性评估与维护技术。首先介绍宁波舟山港主通道工程概况及100年使用年限的总体要求;确定耐久性极限状态为海洋氯离子侵入引起的钢筋表面脱钝。针对此极限状态,建立了氯离子侵入过程的耐久性评估模型,确定了不同暴露条件下模型参数的统计规律;根据混凝土保护层厚度的现场实测数据和修正的暴露条件下氯离子扩散系数,对模型参数进行了更新;考虑施工阶段混凝土构件的耐久性附加措施,以某标段非通航孔桥为例,使用全概率方法计算了各类混凝土桥梁构件的失效概率和可靠指标;最终在混凝土构件耐久性评估的基础上,提出了某标段非通航孔桥各类混凝土构件的基本维护制度和维护周期。 相似文献
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海洋潮汐浪溅区混凝土表面氯离子浓度计算模型 总被引：2，自引：0，他引：2
海洋混凝土结构的表面氯离子浓度反映了海洋氯化物环境的腐蚀作用强度,是海洋混凝土结构耐久性分析和定量设计的重要参数。本文依据国内外不同地区的大量自然暴露试验数据,通过数理统计和回归分析,确定了各种海洋环境条件下表面氯离子浓度的统计特征值,分析了海洋潮汐浪溅区混凝土中氯离子的传输机理和积聚规律,揭示了水胶比对混凝土表面氯离子浓度的影响规律,进而综合考虑水胶比、胶凝材料种类和时变特性等因素的影响,建立了海洋潮汐浪溅区混凝土表面氯离子浓度的改进计算模型。结合国内外各种表面氯离子浓度经验模型的预测结果和海洋自然暴露试验的实测数据,对比验证了所建立表面氯离子浓度计算模型的有效性和适用性,为海洋氯化物环境下混凝土结构的耐久性设计和服役寿命分析提供了重要边界条件。 相似文献
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Steel bar in concrete structures under harsh environmental conditions, such as chlorine corrosion, seriously affects its service life. Bidirectional electromigration rehabilitation (BIEM) is a new method of repair technology for reinforced concrete structures in such chloride corrosion environments. By applying the BIEM, chloride ions can be removed from the concrete and the migrating corrosion inhibit can be moved to the steel surface. In conventional engineering, the concrete structure is often configured with a multi-layer steel mesh. However, the effect of the BIEM in such structures has not yet been investigated. In this paper, the relevant simulation test is carried out to study the migration law of chloride ions and the migrating corrosion inhibitor in a concrete specimen with complex steel mesh under different energizing modes. The results show that the efficiency of the BIEM increases 50% in both the monolayer steel mesh and the double-layer steel mesh. By using the single-sided BIEM, 87% of the chloride ions are removed from the steel surface. The different step modes can affect the chloride ion removal. The chloride ions within the range of the reinforcement protective cover are easier to be removed than those in the concrete between the two layers of steel mesh. However, the amount of migrating corrosion inhibitor is larger in the latter circumstances. 相似文献
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沿海地区氯盐侵蚀会对混凝土结构造成严重的耐久性问题,混凝土设计使用寿命难以保障。对于新建工程,若在自由水含量较高混凝土养护期进行电迁阻锈处理,则有利于电迁移性阻锈剂在钢筋周围聚集以达到更佳的阻锈效果。为此,针对两种电迁移性阻锈剂对处于氯盐侵蚀环境中的混凝土适用性展开研究,并测试了干湿循环前后混凝土内钢筋电化学参数、氯离子扩散特征及钢筋周围电迁移性阻锈剂含量研究两种电迁移性阻锈剂对混凝土耐久性保障的作用。结果表明,试验中养护期介入电迁阻锈后试件阻锈效果良好,经过干湿循环后钢筋腐蚀电位正向高于-162.6 m V,同时,钢筋附近出现明显的阻锈剂聚集现象,能保持钢筋的钝化状态。 相似文献
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氯离子侵蚀已成为影响海洋及近海环境中混凝土结构耐久性的主要因素。考虑材料组成的非匀质特性,将混凝土看作由粗骨料、硬化水泥砂浆及二者界面过渡区组成的三相复合材料的细观层次方法,是开展物质传输过程研究的新途径。建立非饱和混凝土中氯离子传输的一维非线性对流扩散方程,并利用伽略金加权余数法给出了该方程的有限元形式,采用适用于物质传输的细观格构网络模型开展了水分及氯离子在非饱和混凝土中传输过程及分布规律研究,分析了干湿循环周期和循环机制对水分及氯离子传输性能的影响规律。数值计算结果表明,干湿交替下,相同的干燥时间,非饱和混凝土内水分及氯离子的侵入深度主要取决于湿润时间,而干燥时间和循环周期数则影响混凝土表层氯离子含量,并在混凝土表层10 mm处有浓度集中现象。 相似文献
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In order to study the durability behavior of marine reinforced concrete structure suffering from chloride attack,the structural service life is assumed to be divided into three critical stages,which can be characterized by steel corrosion and cover cracking.For each stage,a calculated model used to predict the lifetime is developed.Based on the definition of durability limit state,a probabilistic lifetime model and its time-dependent reliability analytical method are proposed considering the random natures of influencing factors.Then,the probabilistic lifetime prediction models are applied to a bridge pier located in the Hangzhou Bay with Monte Carlo simulation.It is found that the time to corrosion initiation t0 follows a lognormal distribution,while that the time from corrosion initiation to cover cracking t1 and the time for crack to develop from hairline crack to a limit crack width t2 can be described by Weibull distributions.With the permitted failure probability of 5.0%,it is also observed that the structural durability lifetime mainly depends on the durability life t0 and that the percentage of participation of the life t0 to the total service life grows from 61.5% to 83.6% when the cover thickness increases from 40 mm to 80 mm.Therefore,for any part of the marine RC bridge,the lifetime predictions and maintenance efforts should also be directed toward controlling the stage of corrosion initiation induced by chloride ion. 相似文献
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Degradation and Mechanism of the Mechanics and Durability of Reinforced Concrete Slab in A Marine Environment 
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下载免费PDF全文 An experimental research was conducted to determine the corrosion and bearing capacity of a reinforced concrete (RC) slab at different ages in a marine environment. Results show that the development of corrosion-induced cracks on a slab in a marine environment can be divided into three stages according to crack morphology at the bottom of the slab. In the first stage, cracks appear. In the second stage, cracks develop from the edges to the middle of the slab. In the third stage, longitudinal and transverse corrosion-induced cracks coexist. The corrosion ratio of reinforcements nonlinearly increases with the age, and the relationship between the corrosion ratio of the reinforcements and the corrosion-induced crack width of the concrete is established. The flexural capacity of the corroded RC slab nonlinearly decreases with the age, and the model for the bearing capacity factor of the corroded RC slab is established. The mid-span deflection of the corroded RC slab that corresponds to the yield of the reinforcements linearly increases with the increase in corrosion ratio. Finally, the mechanisms of corrosion morphology and the degradation of the mechanical properties of an RC slab in a marine environment are discussed on the basis of the basic theories of steel corrosion in concrete and concrete structure design. 相似文献