氯鹽侵蝕引起的鋼筋銹蝕對地下結構耐久性影響的研究.pdf

1、沿海地區(qū)的地下鋼筋混凝土結構或海底隧道，長期受到氯離子的侵蝕，從而致使混凝土中的鋼筋產生銹蝕，結構的承載能力明顯下降，導致結構較早損壞，給地下結構的耐久性帶來極大危害。許多國內外學者對于這一問題已進行了廣泛研究。本文在國內外己有研究成果的基礎上，研究了氯離子的擴散、鋼筋銹蝕預測模型、鋼筋銹蝕產生的銹脹力等方面的內容具體如下： 首先，研究了影響氯離子在混凝土中擴散的各種因素，這些因素包括氯離子在混凝土中的擴散系數(shù)、氯離子的臨界濃度

2、、氯離子的表面濃度、混凝土保護層厚度。重點研究了影響氯離子擴散系數(shù)的各種因素，這些因素包括混凝土結合氯離子的能力、周圍環(huán)境的溫度、濕度、干濕交替及裂縫的影響，并利用多因素方法得到了擴散系數(shù)的數(shù)學公式。并用matlab軟件對影響氯離子擴散的四大因素進行了分析計算。 其次，詳細總結和討論鋼筋銹蝕的機理，并對各影響因素進行了討論，本文依據(jù)鋼筋銹蝕的發(fā)展階段：自由膨脹階段，膨脹應力產生階段和混凝土開裂階段建立了基于銹蝕量的預測公式，并對

3、該模型進行了基于概率分布的可靠性分析。 再次，根據(jù)彈性力學理論對銹蝕產生的銹脹力進行了分析，分別得出了鋼筋混凝土未開裂階段和開裂階段的銹脹力的簡化計算公式。通過推導計算發(fā)現(xiàn)，混凝土裂縫存在一個極限長度，當裂縫長度達到這一極限長度后，由于達到了混凝土的極限抗拉強度，裂縫迅速貫通到達鋼筋混凝土的表面，從而過早的產生貫通裂縫，引起結構或構件可靠度下降。 最后，文章通過廈門東通道海底隧道工程實例，分別運用原始Fick第二定律模型