大连港混凝土耐久性调查及氯离子扩散系数时变规律研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:renmin9999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氯离子作为海工混凝土结构损伤的主要破坏因素,已成为钢筋混凝土结构寿命预测的主要依据,只有依靠大量的实际工程与暴露站的长期数据以及室内试验数据,才能做出切合实际的理论分析。因此研究沿海混凝土结构长期服役过程中氯离子扩散参数的演变规律至关重要。本文通过现场调研与试验,研究了大连港已经服役11年~82年的6个码头有关混凝土结构的物理力学性能和耐久性能,探讨了部分耐久性参数之间的相关关系。并针对自由氯离子扩散系数 at, fD与总氯离子扩散系数 at,tD的相关关系进行了首次研究,同时大范围搜集国内外实体工程及暴露站的长期数据,研究了海洋结构中混凝土氯离子扩散系数的长期时变规律,同时为大连湾海底沉管隧道混凝土结构的耐久性设计提供理论依据。主要得出以下结论:  (1)长期服役(11年~82年)过程中,大连各码头的混凝土抗压强度仍有保证。采用非破损或微损的测强方法时,取芯法强度结果与回弹法强度结果的比值随时间变化,上边界在0.68~1.02之间波动,下边界在0.40~0.66之间波动。据此可以在不破坏结构的基础上,利用回弹法粗略估计混凝土结构的实际抗压强度值,能够对结构强度进行实时跟踪监测。  (2)海洋混凝土结构在服役过程中,其表面自由氯离子含量随着暴露时间的延长呈指数函数或幂函数的增长关系,且早期增长较快,后期速度逐渐减缓。从标准差可以看出,6个码头的混凝土氯离子结合能力差异并不大。由于海洋环境湿度大,大气中的二氧化碳向混凝土毛细孔中扩散受到了抑制,导致服役不同时间后,各码头各区域碳化深度均十分有限。  (3)运用Fick第二扩散定律计算混凝土氯离子扩散系数时,最小二乘法在精度上要明显优于简化线性误差函数法(simplified linear error function-based method,SLEM)。  (4)混凝土的RCM法扩散系数DRCM值、电通量与电阻率两两之间均存在一定程度的相关关系。其中DRCM与电通量存在线性相关关系,DRCM、电通量均与电阻率的倒数满足线性相关关系。  (5)基于可靠度理论与修正氯离子扩散理论的寿命计算结果表明,海洋混凝土结构的服役寿命随着m值的增加而延长。  (6)通过汇总整理同时具备总氯离子含量分布和自由氯离子含量分布的大量实验室数据和实体工程数据,研究发现,表观自由氯离子扩散系数 at, fD与表观总氯离子扩散系数 at,tD之间具有普适性的的幂函数相关关系。  (7)通过搜集18个国家(日本、韩国、阿拉伯、挪威、英国、荷兰、瑞典、澳大利亚、中国等)的2207组来自暴露站试件与实体海工结构在不同暴露时间的混凝土表观氯离子扩散系数数据(最长达91年),系统地研究了表观氯离子扩散系数Dat的时变规律。证实了表观氯离子扩散系数随暴露时间的延长而呈显著的经典幂函数衰减关系 mt iD?Dt?,在初步的耐久性设计时,其时间依赖性常数m可采用一个统一的建议值(0.6304)。  (8)暴露环境的差异对Da时变性的影响确实存在。适当添加矿物掺合料,在一定程度上可以改善混凝土长期服役过程中的抗氯离子侵蚀性能。针对不同暴露区域(大气区、浪溅区和潮汐区、水下区)、不同混凝土种类(OPC、FAPC、SGPC和SFPC)给出了更具针对性的m建议值。  (9)研究混凝土水胶比W/B对氯离子扩散系数Da的影响。发现lgDa(Da取对数)与W/B之间满足二次多项式关系。
其他文献
近年来我国南方持续出现长时间、大面积、大强度的降雪和冻雨等灾害天气,它对浙江省各类建筑,尤其是浙江省经济相对落后的山区农居结构安全造成严重威胁。加上山区农居建筑普遍
现在计算机结构分析软件的广泛应用和普及,计算机结果的高精度特点,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,过分地相信计算软件,而忽略了概念设计的重要性。同时我们很多设
微震监测技术是一种全数字型实时监测方法,并且具有对震源空间定位、可视化显示、数据远传输送、多专家实时远程监控等特点。目前,该技术己成功有效地运用在矿山、水电、石油
港口码头在国家经济和社会发展中占有重要地位,而地震作用下桩基码头很容易破坏。本文针对桩基码头存在的问题,根据龙炳煌教授的设计思路,提出一种整浇装配式高桩码头结构,并
钢框架梁柱平齐端板连接是一种典型的半刚性连接,然而,由于我国对端板连接的研究起步较晚,对其受力特性缺乏深入的认识,结构设计规范也没有明确给出半刚性节点的具体计算方法
随着混凝土材料在桥梁、厂房结构等承受动力荷载作用的工程领域的应用越来越广泛,越来越高的造价及其疲劳破坏问题成为一个严重的问题。活性粉末混凝土(ReactivePowder Concre
随着经济的发展和技术的进步,我国高层建筑发展十分迅速,且其规模、高度、复杂性及建设速度也将呈上升趋势,使得抗震设计的难度不断加大。尤其是我国的超限高层建筑的建造速
止水帷幕可以有效阻隔坑外地下水渗流入基坑中,对基坑顺利施工和保护基坑周边环境有很重要的意义。对于止水帷幕在基坑中的应用研究较多,但复杂地质条件下深基坑止水帷幕对坑外
覆冰导线在一定风速下将会产生舞动,舞动是一种大振幅、低频率的自激振动。舞动的振幅一般都很大,所以会对输电线路有很大的威胁。随着电力建设的规模越来越大对舞动的深入研究是一项有意义的工作。本文就导线舞动的计算机模拟及防舞动技术两方面对舞动做了分析,论文的主要研究内容有:推导了平均风荷载作用下导线的初始形状及动力特性的计算公式。相对自重作用下的覆冰导线的初始形态和动力特性,本文给出了在平均风荷载作用下的
网壳结构分析时,常将单层网壳节点假定为完全刚接,将双层网壳节点假定为完全铰接。但实际上,节点既不是完全刚接也不是完全铰接,而是介于两者之间的半刚性节点。节点半刚性对网壳