潮差区受弯RC构件的氯离子侵蚀及模拟试验的相似性

发布时间：2017-10-19 00:49

  本文关键词：潮差区受弯RC构件的氯离子侵蚀及模拟试验的相似性

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【摘要】：环境水体中氯离子的侵蚀导致服役过程中的RC结构中的钢筋产生锈蚀,会发生比设计耐久年限早的破坏。RC结构在正常使用中所受到的弯曲荷载会在混凝土受拉面产生微裂缝,加速氯离子的侵蚀,使其承载能力降低,影响RC结构的耐久性寿命。本文在已有研究的基础上,设计并实现了自然海洋潮差环境下和人工模拟干湿循环潮差环境下受弯RC梁的较长周期氯离子侵蚀试验;研究了不同暴露环境下侵蚀时间、弯曲荷载水平和水灰比等因素对混凝土中氯离子侵蚀的影响,分析了RC梁承载力、受力钢筋锈蚀与力学性能及其时变性;在相似理论的基础上,研究了不同暴露环境下氯离子侵蚀主要参数的相似性与时变相似性;通过得到的理论模型,推算不同暴露环境下RC梁钢筋初锈时间及其相似性。本文的主要工作内容如下:1.通过自然海洋潮差环境试验,研究了暴露时间长达780d的受弯RC梁的抗氯离子侵蚀性能;分析了暴露时间、弯曲荷载水平和水灰比对混凝土自由氯离子浓度及氯离子扩散性能的影响。2.通过人工干湿循环潮差环境模拟试验,研究了暴露时间至280d的受弯RC梁的抗氯离子侵蚀性能;分别分析了暴露时间、弯曲荷载水平和水灰比对混凝土自由氯离子浓度及其扩散性能的影响。3.研究了两种潮差环境下受弯RC梁的承载力和力学性能及其时变性,分析了暴露时间、弯曲荷载水平和水灰比对试验梁破坏特征与钢筋锈蚀率的影响。4.在经典相似理论与已有实验结果的基础上,分析了不同潮差环境下RC梁的混凝土氯离子扩散系数和自由氯离子浓度峰值的时变性及其时变相似性;研究了试验梁钢筋锈蚀率的相似性及时变性规律,并对不同暴露环境下RC梁钢筋锈蚀的初始时间进行了预测及相似性分析。
【关键词】：RC构件 弯曲荷载 氯离子 潮差环境 相似性
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 前言11
• 1.2 本文的研究背景和意义11-13
• 1.2.1 混凝土结构的耐久性问题及其研究意义11-12
• 1.2.2 相似理论及应用的意义12-13
• 1.3 国内外研究现状及分析13-19
• 1.3.1 自然海洋潮差环境下混凝土中钢筋锈蚀试验研究13-15
• 1.3.2 室内模拟试验与钢筋锈蚀研究进展15-17
• 1.3.3 锈蚀构件的钢筋锈蚀与受弯构件承载力的相似性17-18
• 1.3.4 研究现状存在的问题与分析18-19
• 1.4 本文研究的主要内容19-21
• 第2章 自然海洋潮差环境受弯RC构件氯离子侵蚀试验21-41
• 2.1 引言21
• 2.2 现场试验RC梁的原材料与混凝土配合比21-22
• 2.2.1 原材料21-22
• 2.2.2 混凝土配合比22
• 2.3 现场试验环境与试验方法22-25
• 2.3.1 试验环境22-23
• 2.3.2 试验方法23-25
• 2.4 自然海洋潮差环境下试验混凝土自由氯离子浓度分布25-35
• 2.4.1 弯曲荷载水平对RC梁混凝土中自由氯离子浓度分布的影响29-30
• 2.4.2 暴露时间对RC梁混凝土中自由氯离子浓度分布的影响30-32
• 2.4.3 水灰比对RC梁混凝土中自由氯离子浓度分布的影响32-35
• 2.5 自然海洋潮差环境下混凝土的氯离子扩散系数及分析35-39
• 2.5.1 混凝土的氯离子扩散系数的计算方法与计算结果35-36
• 2.5.2 弯曲荷载水平对混凝土的氯离子扩散系数的影响36-37
• 2.5.3 暴露时间对混凝土的氯离子扩散系数的影响37-38
• 2.5.4 水灰比对混凝土氯离子扩散系数的影响38-39
• 2.6 本章小结39-41
• 第3章 人工模拟潮差环境下受弯RC构件氯离子侵蚀试验41-60
• 3.1 引言41
• 3.2 人工模拟潮差环境试验RC梁的原材料与混凝土配合比41
• 3.3 人工模拟潮差试验的环境因素与试验方法41-43
• 3.3.1 试验环境因素41-42
• 3.3.2 试验方法42-43
• 3.4 模拟干湿循环潮差环境下的试验混凝土自由氯离子浓度及分析43-53
• 3.4.1 模拟干湿循环潮差环境下的混凝土自由氯离子浓度43-47
• 3.4.2 弯曲荷载水平对RC梁混凝土中自由氯离子浓度分布的影响47-49
• 3.4.3 暴露时间对RC梁混凝土中自由氯离子浓度分布的影响49-51
• 3.4.4 水灰比对RC梁混凝土中自由氯离子浓度分布的影响51-53
• 3.5 模拟干湿循环潮差环境下混凝土的氯离子扩散系数及分析53-58
• 3.5.1 混凝土氯离子扩散系数的计算方法与计算结果53-54
• 3.5.2 弯曲荷载水平对混凝土氯离子扩散系数的影响54-55
• 3.5.3 暴露时间对混凝土氯离子扩散系数的影响55-57
• 3.5.4 水灰比对混凝土氯离子扩散系数的影响57-58
• 3.6 本章小结58-60
• 第4章 潮差环境下受弯RC腐蚀构件的性能及钢筋锈蚀60-84
• 4.1 引言60
• 4.2 不同潮差环境下受弯RC腐蚀梁的钢筋力学性能与时变性60-66
• 4.2.1 自然海洋潮差环境下RC梁钢筋力学性能60-61
• 4.2.2 人工模拟潮差环境下的钢筋力学性能与时变性61-66
• 4.3 不同潮差环境下受弯RC腐蚀梁的承载力与时变性66-70
• 4.3.1 自然海洋潮差环境下试验RC梁的承载力66-67
• 4.3.2 人工模拟潮差环境下试验梁的承载力与时变性67-70
• 4.4 不同环境下受弯RC腐蚀梁的破坏特征70-80
• 4.4.1 自然海洋潮差下受弯RC腐蚀梁的锈胀破坏特征70-73
• 4.4.2 人工模拟潮差环境下受弯RC腐蚀梁的锈胀破坏特征73-79
• 4.4.3 承载力测试过程中受弯RC腐蚀梁的破坏特征79-80
• 4.5 不同环境下受弯RC腐蚀梁的钢筋锈蚀80-82
• 4.5.1 试验梁钢筋锈蚀及锈蚀率的测量方法80-81
• 4.5.2 不同环境下RC梁钢筋锈蚀率及分析81-82
• 4.6 本章小结82-84
• 第5章 模拟潮差环境与自然潮差环境下氯离子侵蚀试验的相似性84-112
• 5.1 引言84
• 5.2 潮差环境弯曲荷载作用下混凝土氯离子扩散时变相似性84-92
• 5.2.1 不同潮差环境下受弯混凝土氯离子扩散系数的时变性84-89
• 5.2.2 受弯混凝土氯离子扩散系数的时变相似性89-92
• 5.3 受弯混凝土自由氯离子浓度峰值的时变相似性92-100
• 5.3.1 不同环境下受弯混凝土自由氯离子浓度峰值的时变性92-98
• 5.3.2 受弯混凝土自由氯离子浓度峰值的时变相似性98-100
• 5.4 受弯RC构件的钢筋锈蚀率的时变性和相似性100-106
• 5.4.1 人工模拟潮差环境下RC梁钢筋锈蚀率的时变性规律100-103
• 5.4.2 不同环境下受弯RC梁钢筋锈蚀时间的相似性103-104
• 5.4.3 不同环境下受弯RC梁钢筋锈蚀率的相似性104-106
• 5.5 不同潮差环境下钢筋初锈时间预测106-110
• 5.5.1 人工模拟潮差环境下钢筋锈蚀的初始锈蚀时间与临界浓度106-108
• 5.5.2 人工模拟潮差环境下RC梁钢筋锈蚀初始时间的预测108-109
• 5.5.3 自然海洋潮差环境下RC梁钢筋初锈时间的预测及模拟试验的相似性109-110
• 5.6 本章小结110-112
• 第6章 结论与展望112-117
• 6.1 主要结论和创新点112-114
• 6.1.1 本文主要结论112-114
• 6.1.2 创新点114
• 6.2 后续研究工作114-117
• 参考文献117-122
• 作者在攻读硕士学位期间所取得的科研成果122-123
• 致谢123

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