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北部湾经济开发区是我国近期成立的国家级经济开发区,开发区建设过程中有大量的钢筋混凝土结构,而影响沿海地区钢筋混凝土耐久性的主要因素是海水中氯离子渗透,氯离子渗透特征与地方气候环境条件有着密切关系,因此,研究该地区氯离子侵蚀特征参数对该地区钢筋混凝土耐久性设计、提高建筑物耐久性、节约建筑物总体投资有着深远意义。
由氯离子侵蚀引起的沿海混凝土结构破坏尤为严重,混凝土所处的气候环境对氯离子侵蚀特征有重要影响,本文从氯离子来源、侵蚀的机理入手,根据水饱和度的变化将氯离子侵蚀环境的划分为四类,提出了干湿锋面的概念。结合北部湾地区的气候环境,推导并建立了干湿锋面处氯离子的年累积模型,结合工程实例计算出不同区域干湿锋面处氯离子年累积速度随混凝土龄期变化的关系、氯离子浓度随时间变化的关系。
调查了北部湾沿海钢筋混凝土遭受氯离子侵蚀的现状,结合工程实例,计算并得出了氯离子扩散系数随深度的变化规律,计算并对比了饱和与非饱和混凝土中氯离子浓度随深度的分布规律、随时时间的变化规律。通过对比得出饱和环境下氯离子浓度的分布与变化是非饱和环境下氯离子浓度分布与变化的一种特例的结论。
结合工程实例,运用灰色系统理论模拟并预测了氯离子浓度随深度的变化规律,模拟平均相对误差为6.3%,预测深度约为混凝土保护层厚度的一半时的平均精度达78.35%。