【摘要】：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前我國以及世界上各個(gè)國家基礎(chǔ)建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式，其耐久性問題正逐漸得到各個(gè)國家的重視。而對于我國三北地區(qū)以及世界上其他寒冷地區(qū)，凍融循環(huán)又是影響到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最主要的因素。因此，凍融環(huán)境下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究是鋼筋混凝土耐久性研究中非常重要的一部分內(nèi)容。本文從凍融環(huán)境對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的直接影響和間接影響這兩方面展開研究，進(jìn)行了如下工作： 一、凍融循環(huán)對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的直接影響，考慮的是凍融循環(huán)對混凝土的直接凍害。本文通過機(jī)理分析，結(jié)合實(shí)際凍融環(huán)境下混凝土一般承受壓力的情況，通過自制外壓力設(shè)備，針對外壓力作用下混凝土試塊的抗凍性能及強(qiáng)度衰減規(guī)律進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并深入討論了外壓力、水灰比及引氣劑對試驗(yàn)結(jié)果的影響機(jī)制�；谠囼�(yàn)結(jié)果和機(jī)理分析，本文最終提出了凍融環(huán)境下，，受外壓力混凝土的抗壓強(qiáng)度退化模型，并結(jié)合其他研究人員的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場檢測結(jié)果，對本文模型進(jìn)行了驗(yàn)證。 二、凍融循環(huán)對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的間接影響，考慮的是凍融循環(huán)對鋼筋混凝土其他耐久性問題的影響。本文主要著眼于氯離子引起的鋼筋銹蝕問題，其中一個(gè)非常重要的問題就是氯離子的入侵混凝土問題。本文從凍融環(huán)境下氯離子入侵混凝土的機(jī)理分析入手，設(shè)計(jì)實(shí)施了凍融環(huán)境下的氯離子自然浸泡擴(kuò)散試驗(yàn)，并深入討論了凍融循環(huán)、水灰比、粉煤灰及引氣劑對試驗(yàn)結(jié)果的影響機(jī)制。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果得到了凍融環(huán)境下氯離子有效擴(kuò)散系數(shù)的時(shí)變模型，并在此基礎(chǔ)上最終提出了在凍融環(huán)境下的氯離子入侵混凝土模型；最后，結(jié)合其他研究人員的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場檢測結(jié)果，對本文模型進(jìn)行了驗(yàn)證。 三、凍融循環(huán)對氯離子引起的鋼筋銹蝕影響研究中，另一個(gè)非常重要的問題就是鋼筋銹蝕的臨界氯離子濃度問題。本文從鋼筋腐蝕的電化學(xué)腐蝕原理研究入手，明確了：在混凝土這樣的特定環(huán)境中，氯離子入侵導(dǎo)致鋼筋脫鈍的本質(zhì)原因是，鋼筋的腐蝕電位超過了鋼筋的點(diǎn)蝕電位。并在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)施了凍融環(huán)境下以恒電位控制、宏電流測量判斷鋼筋脫鈍的臨界氯離子濃度試驗(yàn)。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，本文討論了凍融循環(huán)、點(diǎn)蝕電位、水灰比以及引氣劑對臨界氯離子濃度的影響。根據(jù)本文低溫下的試驗(yàn)結(jié)果和以往常溫和高溫下的研究結(jié)果，得到了低中高全范圍溫度與臨界氯離子濃度的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上討論了凍融環(huán)境對鋼筋脫鈍的整體影響。 在以上研究過程中，充分發(fā)揮了試驗(yàn)在宏觀現(xiàn)象與細(xì)觀機(jī)理之間的橋梁作用，有效地解決了研究中的難點(diǎn)問題。并且，對文章中提出的各計(jì)算模型都進(jìn)行了從現(xiàn)場檢測到實(shí)驗(yàn)室快速試驗(yàn)的驗(yàn)證，確定了模型的可靠性和在實(shí)際工程中的適用性。感謝國家自然科學(xué)基金(No.50678101)和上海自然科學(xué)基金(No.11ZR1417400)對本文研究的資助。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU375

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐光普;劉西拉;;基于唯象損傷觀點(diǎn)的混凝土凍害模型研究[J];四川建筑科學(xué)研究;2007年03期

2 宋恩來;東北水電站大壩混凝土凍融與凍脹破壞[J];大壩與安全;1999年01期

3 盧明良;李光耀;;用聲速評價(jià)混凝土相對強(qiáng)度的改進(jìn)方法[J];電力建設(shè);1990年03期

4 馬昆林;謝友均;唐湘輝;石明霞;;粉煤灰對混凝土中氯離子的作用機(jī)理研究[J];粉煤灰綜合利用;2007年01期

5 李書民;河北省渠道襯砌凍害調(diào)查及分析[J];防滲技術(shù);2000年04期

6 李宏,劉西拉;混凝土拉、剪臨界破壞及純剪強(qiáng)度[J];工程力學(xué);1992年04期

7 唐明述;關(guān)于堿-集料反應(yīng)的幾個(gè)理論問題[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);1990年04期

8 余紅發(fā);翁智財(cái);孫偉;陳浩宇;張金花;;礦渣摻量對混凝土氯離子結(jié)合能力的影響[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2007年06期

9 路新瀛,王曉睿,張華新;ASTM C1202實(shí)驗(yàn)方法淺析[J];工業(yè)建筑;2004年04期

10 姬永生;袁迎曙;;干濕循環(huán)作用下氯離子在混凝土中的侵蝕過程分析[J];工業(yè)建筑;2006年12期

本文編號：2554889