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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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表面氯离子含量(C_s)是研究海洋环境条件下混凝土结构耐久性和服役寿命的氯离子扩散方程的边界条件,是海洋混凝土结构耐久性分析和定量设计的重要参数。依据国内外大量自然暴露试验与工程实测数据,通过采用Excel、Origin等数据分析软件进行数据统计和回归分析,确定了海洋混凝土结构表面自由氯离子含量(C_(sf))与表面总氯离子含量(C_(st))之间的相互关系,探讨了海洋混凝土结构的C_(sf)时变规律,建立了C_(sf)与暴露时间之间的关系表达式及其取值范围,并运用可靠度理论和修正氯离子扩散理论分析了C_(sf)时变性对海洋混凝土结构寿命的影响。结果表明:C_(sf)与C_(st)线性相关,且C_(sf)随着暴露时间的延长呈指数或者幂函数的增长关系;采用不同的C_(sf)时变性规律,对海洋混凝土结构寿命具有重大的影响。 相似文献
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海洋环境下,码头等港口基础设施混凝土结构因受氯离子侵蚀而面临严峻的耐久性问题。目前对结构物的耐久性诊断主要通过定期人工检测的方式。随着传感器及通讯技术的发展,以监测手段为主的耐久性诊断得到越来越多的应用。监测、检测方法原理上的差别导致了基于两类数据实施的状态评估和寿命预测方法的不同。依托某高桩码头工程建立的耐久性监测系统,对阳极梯监测数据进行分析,并利用检测手段开展数据对比研究。已有监测数据显示,大部分监测点氯离子未渗透到传感器,码头状态良好。基于部分已出现腐蚀特征的传感器的监测数据计算得到构件寿命为58 a。进一步的实体结构氯离子浓度检测分析结果表明,氯离子渗透情况与阳极梯监测数据具有一致性。基于检测计算的构件寿命为63 a,监测数据计算的寿命较检测数据计算的寿命更短。 相似文献
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珊瑚混凝土在海洋环境中氯离子扩散实验 总被引：1，自引：1，他引：0
采用自然扩散法研究了珊瑚混凝土在海水环境中的氯离子扩散特性,探讨了养护龄期、暴露时间和环境差异性对珊瑚混凝土表观氯离子扩散系数的影响。结果表明:随着暴露时间的延长,珊瑚混凝土的表观氯离子扩散系数呈幂指数衰减规律;且延长养护龄期可降低珊瑚混凝土的表观氯离子扩散系数;随着强度等级增加,混凝土的表观氯离子扩散系数降低。我国实际海洋工程中珊瑚混凝土结构的表观氯离子扩散系数比实验室条件要提高3个数量级。因此,适当延长养护时间、提高强度等级有助于延长珊瑚混凝土结构在海洋环境的服役寿命。 相似文献
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针对海洋环境条件,重点研究了粉煤灰混凝土的抗冻性和氯离子渗透性能的相互关系.试验分别研究了水胶比、粉煤灰等量取代水泥掺量大小、引气剂掺量等因素对抗冻性和抗氯离子渗透性能的影响,并与普通混凝土进行了对比.结果表明,粉煤灰不增加混凝土的抗海水冻融耐久性;粉煤灰增加混凝土的抗氯离子渗透性能,但是掺量超过30%,抗氯离子渗透性能下降;粉煤灰对混凝土抗冻性和抗氯离子渗透性的耦合影响在30%左右存在一个最佳掺量.为评估混凝土的抗冻性和氯离子扩散性的耦合性能,提出了新的评价方法--冻渗比(R值方法),并进行了试验验证.SEM和MIP微观分析与R值方法评价的结果是吻合的. 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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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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对服役12年的华南某跨海大桥典型构件开展碳化性能、氯离子扩散性能等指标的耐久性检测,评估了海水环境下掺粉煤灰的高性能混凝土长期耐久性。研究表明:随高程的增加混凝土碳化深度逐渐增大,其中大气区浪溅区水位变动区,碳化作用对粉煤灰混凝土结构耐久性的影响较小;粉煤灰可显著提升实体结构混凝土抗氯离子侵蚀性能,粉煤灰高性能混凝土的氯离子扩散系数不大于0.40×10-12m2/s,比普通混凝土氯离子扩散系数降低了约6倍;利用规范计算了引桥承台混凝土中氯离子含量计算值,其计算值与实测值吻合较好,可用于实体工程混凝土结构的耐久性评估,评估结果显示采用粉煤灰高性能的桥梁典型构件满足100年设计使用寿命的要求。 相似文献
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海洋环境中混凝土结构服役寿命预测 总被引：2，自引：1，他引：1
通过参数定义对Fick定律的不合理假定进行修正,推导氯离子在混凝土中扩散的多因素修正模型,综合考虑氯离子扩散系数的时随效应、混凝土的氯离子结合能力和混凝土自身缺陷的影响.根据对大量数据的分析试算,给出模型中参数的取值.利用该扩散模型,进一步推导海洋环境下基于概率性能的混凝土结构服役寿命计算方法,有效解决混凝土结构服役寿命预测中氯离子扩散系数及混凝土保护层厚度的随机特性.最后给出实际工程算例,说明该预测方法的有效性. 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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氯化物是钢筋混凝土结构在使用寿命期内可能遇到的一种最危险的侵蚀介质,混凝土中钢筋表面的氯离子浓度超过一定的限值,钢筋就可能会发生锈蚀,锈蚀的钢筋会导致混凝土构件的承载力下降.通过分析国内外研究者所做的大量工作,讨论了氯离子侵入引起的锈蚀钢筋混凝土构件的抗力计算方法,为氯化物环境条件下混凝土结构的耐久性评估提供参考. 相似文献
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钢筋混凝土耐久性海洋暴露试验 总被引：4，自引：0，他引：4
对不同技术条件的钢筋混凝土试件进行长期的海洋暴露腐蚀试验，以了解其服役特性，为钢筋混凝土结构的耐久性设计提供依据。近7年的暴露结果表明：在混凝土中掺加高炉矿渣等活性掺合料，能大大降低氯离子渗透速率，提高钢筋混凝土的耐久性。 相似文献
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海港码头混凝土结构干湿交替区域氯离子侵蚀规律研究 总被引：3，自引：0，他引：3
基于对乍浦港混凝土结构现场检测数据,分析干湿交替区域氯离子侵蚀状况存在差异的原因,建立表面氯离子浓度和扩散系数随高程、季节、材料、及服役时间的关系,提出基于海域气象条件推定扩散模型统计参数的经验计算公式,并根据设计潮位确定氯离子严重侵蚀区域范围,可为耐久性设计和维护提供理论依据。 相似文献
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根据某跨海地铁2号线的工况，确定跨海区间盾构管片的环境类别和作用等级，由各原材料氯离子含量计算推荐配合比混凝土氯离子含量，并对推荐配合比混凝土开展氯离子扩散系数试验和抗压强度试验。分别使用《海港工程高性能混凝土质量控制标准》(JTS 257-2—2012)、《混凝土结构耐久性评定标准》(CECS 220：2007)中的评定方法及多因素耦合评价(MFC)方法，基于钢筋开始锈蚀阶段ti、混凝土保护层锈胀开裂阶段tc、混凝土功能明显退化阶段td对混凝土结构使用年限te进行预测。结果表明，以上3种耐久性预测模型预测跨海地铁2号线推荐配合比使用年限的计算结果均大于100年，能够满足使用100年的要求。 相似文献
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威海西港人工鱼礁区生态系统健康评价 总被引：2，自引：0，他引：2
综合考虑近海生态系统特点与人工鱼礁建设的功能,从海水水质、群落结构和生态系统功能三方面构建了人工鱼礁生态系统健康评价模型。基于对威海西港人工鱼礁区及对照区4个季度(2012年9月—2013年7月)海洋生态环境和渔业资源的综合调查结果,对威海西港人工鱼礁区的生态系统进行了健康评价。研究表明:威海西港人工鱼礁区及对照区的生态系统春季、夏季、秋季为较健康水平,冬季为亚健康水平;鱼礁区生态健康指数大于对照区,且差异极显著(P0.01);鱼礁区生态系统健康综合指数为夏季秋季春季冬季。综合分析认为,威海西港人工鱼礁区生态系统比对照区生态系统更稳定,但仍需开展长期的调查与监测进行验证。本研究结果对于人工鱼礁区的管理、保护和规划具有参考意义。 相似文献
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混凝土在海洋暴露过程中的氯离子渗透研究 总被引：2，自引：0，他引：2
将矿粉掺量0%~65%、粉煤灰掺量0%~30%混凝土置于海洋大气区、潮汐区2年,研究海洋不同区域、矿粉掺量、粉煤灰掺量对混凝土中氯离子渗透规律的影响。结果表明:混凝土在海洋环境下暴露2年,氯离子质量分数随着渗透深度的增加而减小,最后趋于稳定;海洋潮汐区腐蚀混凝土氯离子传输受扩散机制控制,而大气区腐蚀混凝土受到扩散和毛细吸附双重机制控制。随着腐蚀龄期的增加,混凝土中氯离子侵蚀深度增加,表面层氯离子浓度线性增加。潮汐区腐蚀混凝土的氯离子浓度高于大气区腐蚀混凝土,但其表观氯离子扩散系数小于大气区腐蚀混凝土。粉煤灰和矿粉掺量对于混凝土的抗氯离子渗透能力而言,其最优值分别为15%、30%。 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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通过室内干湿循环条件下混凝土中氯离子扩散试验,实测得到6种不同粗骨料体积分数的混凝土试件在不同时刻、不同深度处的氯离子浓度。经回归分析得到了不同粗骨料体积分数下混凝土的氯离子整体扩散系数,其值随粗骨料体积分数的增加而减小。同时,探讨了粗骨料的稀释、曲折和界面过渡区效应对混凝土中氯离子扩散的影响。在此基础上,同时考虑粗骨料体积分数Vf和界面过渡区厚度h的影响系数α(Vf,h),建立混凝土界面过渡区氯离子扩散系数模型,界面过渡区氯离子扩散系数随粗骨料体积分数的增大呈近乎线性地减小,随界面过渡区厚度的增大先显著减小而后逐渐趋于平稳。最后,将建立的界面过渡区氯离子扩散系数模型应用于混凝土中氯离子扩散的三维细观数模中。结果表明:细观数模计算结果与物理试验实测数据在变化趋势和数值大小上均能够吻合,可验证界面过渡区氯离子扩散系数模型的正确性与合理性。 相似文献