環(huán)境因素與彎曲荷載對混凝土抗腐蝕性能影響的試驗研究.pdf

1、耐久性是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時的主要問題之一，而氯離子侵蝕和碳化是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性不足的重要因素。碳化及氯離子侵入，致使混凝土中鋼筋表面的保護膜破壞，引起鋼筋銹蝕，從而降低混凝土構(gòu)件的承載能力，縮短其使用壽命。
　　 本文以某強感潮河口下游區(qū)的水工混凝土工程為背景，在已有的研究基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了混凝土及構(gòu)件在不同環(huán)境因素與彎曲荷載條件下的腐蝕試驗；分析了人工氣候環(huán)境條件下受載混凝土的自由氯離子濃度的分布規(guī)律和擴散性能、混凝土碳化深度、

2、二氧化碳對混凝土中自由氯離子濃度分布的影響；對比研究了人工氣候環(huán)境、人工氣候環(huán)境與碳化共同作用及標準養(yǎng)護條件等三種條件下混凝土的擴散性能。
　　 根據(jù)混凝土及構(gòu)件的腐蝕試驗和結(jié)論分析，本文研究得到的主要結(jié)論如下：
　　 (1)彎曲荷載對構(gòu)件受拉區(qū)混凝土的氯離子濃度分布和擴散系數(shù)的影響明顯；腐蝕混凝土中均出現(xiàn)了與自然環(huán)境下相似的侵蝕特性，即存在明顯的氯離子對流區(qū)，對流區(qū)厚度均為4～8 mm。
　　 (2)水灰比、腐

3、蝕和養(yǎng)護時間也是影響混凝土中自由氯離子濃度分布的重要因素。但養(yǎng)護時間的影響不及水灰比和腐蝕時間明顯。
　　 (3)彎曲荷載水平較低時，混凝土氯離子擴散性能受荷載水平的影響不是很明顯；彎曲荷載水平增大到一定程度時，影響就比較明顯。當彎曲荷載水平為30％Fmax～45％Fmax時，受拉區(qū)混凝土氯離子擴散系數(shù)為無荷載作用時的2～3倍。
　　 (4)在人工氣候環(huán)境與碳化共同作用下，彎曲荷載水平和水灰比是影響混凝土構(gòu)件碳化深度的主

4、要因素。無論是受拉區(qū)還是受壓區(qū)，水灰比越大，碳化深度就越深；受壓區(qū)碳化深度隨荷載水平提高而增大，受壓區(qū)則相反。彎曲荷載作用下，混凝土的碳化深度可表示為荷載水平η(％)和無荷載時碳化深度Do的函數(shù)。
　　 (5)NEL法的試驗結(jié)論驗證了氯離子擴散系數(shù)隨標準養(yǎng)護時間的延長而逐漸減小的規(guī)律。標準養(yǎng)護環(huán)境下，250 d后，混凝土氯離子擴散系數(shù)減小的趨勢變緩；氯離子擴散系數(shù)與時間關(guān)系的模型中，經(jīng)驗常數(shù)m與水灰比之間存在較好的線性關(guān)系；推定