開裂狀態(tài)對(duì)氯離子環(huán)境中混凝土結(jié)構(gòu)耐久性影響研究.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。由于混凝土具有抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度低的特點(diǎn)，因而在實(shí)際服役過程中往往處于帶裂縫工作的狀態(tài)。但是，目前關(guān)于混凝土裂縫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕的影響機(jī)理以及混凝土結(jié)構(gòu)最大裂縫寬度限值等問題，一直未取得共識(shí)。因此，研究混凝土開裂狀態(tài)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性影響是非常必要的，且具有重要的科學(xué)意義和工程實(shí)用價(jià)值。
　　 依托國家863課題“重載鐵路橋梁和路基檢測(cè)與強(qiáng)化技術(shù)研究-子課題3:環(huán)境與重載運(yùn)

2、輸耦合作用下橋梁耐久性研究(301727005)”，本文設(shè)計(jì)制作了帶橫向裂縫的鋼筋混凝土板試件，重點(diǎn)研究了開裂狀態(tài)對(duì)氯離子環(huán)境中鋼筋混凝土試件滲透性、鋼筋銹蝕速率及銹蝕長(zhǎng)度的影響。主要研究成果如下:
　　 (1)通過裂縫處混凝土中氯離子濃度濃度的測(cè)試和分析，發(fā)現(xiàn)裂縫處混凝土中氯離子擴(kuò)散是以二維擴(kuò)散為主，裂縫處氯離子濃度要遠(yuǎn)高于其它未開裂截面，且同一位置處，隨著裂縫寬度的增大，氯離子濃度逐漸增多，隨著距裂縫截面間距的增大，各截面上

3、氯離子濃度逐漸減小。
　　 (2)基于彌散裂縫模型及流量相等的原則，對(duì)氯離子在開裂混凝土中的傳輸過程進(jìn)行了簡(jiǎn)化分析。結(jié)果表明，裂縫對(duì)混凝土等效氯離子擴(kuò)散系數(shù)影響非常顯著，開裂混凝土的等效氯離子擴(kuò)散系數(shù)比未開裂混凝土的擴(kuò)散系數(shù)大1～2個(gè)數(shù)量級(jí);且干濕循環(huán)作用下，氯鹽環(huán)境下混凝中氯離子在裂縫內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)大于氯離子在自由鹽溶液中的擴(kuò)散系數(shù)。
　　 (3)通過對(duì)裂縫處鋼筋腐蝕電流密度進(jìn)行了90天的監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明，裂縫處鋼筋腐蝕電

4、流密度并不是恒定不變的，具有明顯的時(shí)變特征，大致可分為三個(gè)階段，依次為銹蝕萌發(fā)期的上升階段，銹蝕發(fā)展期的下降階段及平穩(wěn)階段。無論是銹蝕的萌發(fā)期還是發(fā)展期，裂縫處鋼筋腐蝕電流密度隨裂縫寬度、水膠比、鋼筋直徑的增大而增大，隨保護(hù)層厚度的增大而減小。
　　 (4)對(duì)裂縫處鋼筋銹蝕長(zhǎng)度進(jìn)行了分析，建立了考慮混凝土強(qiáng)度、保護(hù)層厚度、橫向裂縫寬度及鋼筋直徑的混凝土裂縫處鋼筋銹蝕長(zhǎng)度Lc預(yù)測(cè)模型。通過實(shí)例驗(yàn)證，計(jì)算值與實(shí)測(cè)值吻合較好，可作為橫