海洋環(huán)境下混凝土的氯離子傳輸模型研究.pdf

1、通過調(diào)查研究，海洋環(huán)境下的許多混凝土結(jié)構(gòu)在還沒有達(dá)到預(yù)定的服役壽命前，就需要耗費(fèi)大量的資金對(duì)其進(jìn)行修護(hù)或重建，究其主要原因是多種海洋環(huán)境要素的共同作用加速了海水中氯離子在混凝土中侵蝕，導(dǎo)致鋼筋發(fā)生電化學(xué)腐蝕。目前，對(duì)于混凝土耐久性的研究仍處于經(jīng)驗(yàn)階段，干濕交替作用下的氯離子傳輸模型研究尚不完善。
　　本文在綜合分析已有成果的基礎(chǔ)上，以氯離子傳輸機(jī)理為中心，建立了在材料性質(zhì)和環(huán)境要素的影響下，適用于海洋環(huán)境的氯離子傳輸模型。并且以江

2、蘇東海海域的海上風(fēng)電場(chǎng)為工程背景，通過理論研究和數(shù)值分析，研究了處于水位變動(dòng)區(qū)的基礎(chǔ)薄壁結(jié)構(gòu)的氯離子侵蝕規(guī)律，具體內(nèi)容如下：
　　1、分析混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞的機(jī)理，研究影響氯離子傳輸和鋼筋腐蝕的材料性質(zhì)，其中水灰比和保護(hù)層厚度是影響結(jié)構(gòu)壽命最關(guān)鍵的材料因素。
　　2、將海洋環(huán)境多因素作用下的氯離子傳輸過程分解為溫度傳導(dǎo)、水分傳輸、氯離子擴(kuò)散和對(duì)流幾個(gè)子過程，分析各子過程的運(yùn)行機(jī)理、計(jì)算公式、發(fā)生條件和相互之間耦合作用，建立

3、海洋環(huán)境下的氯離子傳輸模型。
　　3、考慮太陽輻射和潮汐水位變動(dòng)等因素影響下邊界條件的變化，利用有限差分方法對(duì)全壽命周期的溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)、氯離子濃度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬分析，分析日照效應(yīng)和干濕循環(huán)對(duì)氯離子傳輸?shù)募铀僮饔谩?br>　　4、應(yīng)用本模型分析氯離子侵蝕隨地理位置、朝向、高程的分布規(guī)律。位于低緯度地區(qū)的結(jié)構(gòu)日照能量吸收量是高緯度的3.08倍，朝陽面的平均溫度比朝陰面高2.9℃，對(duì)流區(qū)的氯離子濃度隨高程升高呈先增大后減小的變化趨勢(shì)。