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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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根据人工模拟的流动海水环境(流速约为0.15m/s)下的混凝土侵蚀试验测得的混凝土中氯离子质量分数,分别测定了腐蚀350,380,400d后混凝土的氯离子扩散系数,并计算和预测了混凝土人工鱼礁的耐久性寿命。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上遵循Fick第二定律;钢筋混凝土人工鱼礁的耐久性寿命与保护层厚度的平方成正比;海水盐度对混凝土人工鱼礁的耐久性寿命影响较大。 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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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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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
6.
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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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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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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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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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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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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围绕海洋混凝土结构的环境作用等级划分和耐久性设计参数限值,对国内外现行的混凝土结构耐久性设计规范进行了系统对比分析。首先分析了国内外14个国家和地区的32部混凝土结构耐久性设计规范的技术特点,然后对比了不同规范对于海洋氯盐环境条件和环境作用等级划分的依据和差异性,进而从最低混凝土强度等级、最大水胶比、最小胶凝材料用量、最小保护层厚度、抗氯离子渗透性指标限值、最大初始氯离子含量和最大裂缝宽度等方面,系统对比分析了不同规范对于海洋混凝土结构耐久性设计参数限值的差异性,为海洋混凝土结构的耐久性设计提供了参考。 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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Probabilistic Durability Assessment of Concrete Structures in Marine Environments: Reliability and Sensitivity Analysis 总被引：1，自引：1，他引：0 
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下载免费PDF全文 A probabilistic framework for durability assessment of concrete structures in marine environments was proposed in terms of reliability and sensitivity analysis, which takes into account the uncertainties under the environmental, material, structural and executional conditions. A time-dependent probabilistic model of chloride ingress was established first to consider the variations in various governing parameters, such as the chloride concentration, chloride diffusion coefficient, and age factor. Then the Nataf transformation was adopted to transform the non-normal random variables from the original physical space into the independent standard Normal space. After that the durability limit state function and its gradient vector with respect to the original physical parameters were derived analytically, based on which the first-order reliability method was adopted to analyze the time-dependent reliability and parametric sensitivity of concrete structures in marine environments. The accuracy of the proposed method was verified by comparing with the second-order reliability method and the Monte Carlo simulation. Finally, the influences of environmental conditions, material properties, structural parameters and execution conditions on the time-dependent reliability of concrete structures in marine environments were also investigated. The proposed probabilistic framework can be implemented in the decision-making algorithm for the maintenance and repair of deteriorating concrete structures in marine environments. 相似文献
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It is necessary to pay more attention to the durability of concrete undergoing freeze-thaw cycles and seawater attack simultaneously.Investigated are the effects of water-binder ratio,fly ash (FA) contents and air-entraining agent on resistance to frost and chloride diffusion of marine concrete blended with FA in natural seawater.The results show that fly ash does not improve the frost resistance of concrete but can improve its resistance to chloride diffusion by addition of less than 30%.The resistance to frost and chloride diffusion of FA concrete can be improved with the decrease of water-binder ratio,and FA may improve both of them simultaneously only being mixed with air-entraining agent.A ratio (named as R) of the frost-resisting durability factor to chloride diffusion coefficient can be used to evaluate the durability of marine concrete.Scanning electron microscope (SEM) analyses are consistent with the evaluations by the value of R. 相似文献