在沿海、海洋及除冰鹽環(huán)境中,氯離子侵蝕是造成混凝土結構中鋼筋銹蝕的主要原因。鋼筋發(fā)生銹蝕后,會導致鋼筋混凝土結構承載力退化,嚴重影響其使用壽命。與宏觀層次相比,細觀層次混凝土模型能考慮混凝土的非均勻性,與實際情況更接近,因此本文從細觀層次研究氯離子在混凝土中的擴散,主要進行了如下工作:首先,基于骨料級配建立了細觀混凝土多邊形骨料數(shù)值模型,利用該數(shù)值模型模擬了氯離子在混凝土中的擴散。并討論了不同粗骨料形狀、界面過渡區(qū)厚度與擴散系數(shù)、水灰比等因素對氯離子擴散的影響。結果表明:在粗骨料體積分數(shù)相同的情況下,粗骨料形狀對氯離子擴散影響較小;界面過渡區(qū)的厚度和擴散系數(shù)的增大會造成在深度10mm之前氯離子濃度減小,10mm-40mm之間氯離子濃度變大;當水灰比增大1.33倍和2倍時,氯離子擴散深度分別增大2倍和4.6倍。其次,建立了細觀開裂混凝土多邊形骨料數(shù)值模型,利用該數(shù)值模型對開裂混凝土中的氯離子擴散進行了模擬,并研究了不同裂縫寬度和裂縫間距下氯離子的擴散規(guī)律。結果表明:氯離子在開裂混凝土中的擴散區(qū)域分為完整區(qū)和裂縫區(qū),在裂縫區(qū)中氯離子擴散是二維擴散,在完整區(qū)中氯離子擴散為一維擴散;裂縫間距對... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１鋼筋銹蝕引起的結構性能退化??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｓｔｅｅｌ?ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ??

?脹性，其體積是原鋼筋體積的３？５倍［１］，會對周圍混凝土產(chǎn)生擠壓力，不僅會引起??混凝土結構保護層的開裂還會使保護層整體脫落，如圖１－２、圖１－３所示，而保護??層開裂和剝落會為氯離子提供便捷通道從而加快鋼筋的銹蝕速率，從而引起一系??列混凝土耐久性方面的問題。因此，對于氯鹽環(huán)境下鋼筋混凝土耐久性研究具有重??要意義。??ＷＬＭ，??圖１－２保護層開裂?圖１－３保護層脫落??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｏｎｃｒｅｔｅ?ｃｏｖｅｒ?ｃｒａｃｋｉｎｇ?Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｎｃｒｅｔｅ?ｃｏｖｅｒ?ｐｅｅｌｉｎｇ?ｏｆｆ??為了對混凝土中氯離子的擴散有清楚的認識，各國學者先后展開了大量關于??氯離子擴散的試驗研究，一方面了解了氯離子的擴散規(guī)律，另一方面也推動了新型??混凝土材料的開發(fā)和應用，使混凝土抵抗氯離子入侵的能力得到了增強。然而，研??宄混凝土中氯離子擴散過程存在兩方面不足，一方面試驗費用昂貴，混凝土中氯離??子擴散過程受外界環(huán)境條件影響很大

?脹性，其體積是原鋼筋體積的３？５倍［１］，會對周圍混凝土產(chǎn)生擠壓力，不僅會引起??混凝土結構保護層的開裂還會使保護層整體脫落，如圖１－２、圖１－３所示，而保護??層開裂和剝落會為氯離子提供便捷通道從而加快鋼筋的銹蝕速率，從而引起一系??列混凝土耐久性方面的問題。因此，對于氯鹽環(huán)境下鋼筋混凝土耐久性研究具有重??要意義。??ＷＬＭ，??圖１－２保護層開裂?圖１－３保護層脫落??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｏｎｃｒｅｔｅ?ｃｏｖｅｒ?ｃｒａｃｋｉｎｇ?Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｎｃｒｅｔｅ?ｃｏｖｅｒ?ｐｅｅｌｉｎｇ?ｏｆｆ??為了對混凝土中氯離子的擴散有清楚的認識，各國學者先后展開了大量關于??氯離子擴散的試驗研究，一方面了解了氯離子的擴散規(guī)律，另一方面也推動了新型??混凝土材料的開發(fā)和應用，使混凝土抵抗氯離子入侵的能力得到了增強。然而，研??宄混凝土中氯離子擴散過程存在兩方面不足，一方面試驗費用昂貴，混凝土中氯離??子擴散過程受外界環(huán)境條件影響很大

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]氯鹽侵蝕混凝土過程的精細化數(shù)值模擬與試驗研究[D]. 葛元飛.東南大學 2017
[3]氯鹽擴散及誘發(fā)的混凝土保護層銹脹開裂行為細觀數(shù)值研究[D]. 張仁波.北京工業(yè)大學 2015
[4]混凝土內(nèi)氯離子傳輸模型及其數(shù)值研究[D]. 吳靜新.哈爾濱工業(yè)大學 2012
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[6]預應力混凝土結構抗氯離子侵蝕的耐久性研究[D]. 黃素輝.中南大學 2007



本文編號：3245318