高强全珊瑚海水混凝土结构的钢筋锈蚀与服役寿命研究
发布时间：2021-06-13 17:23
南海岛礁远离祖国大陆,处于高温、高湿、高盐和多风的热带海洋环境中,砂石及淡水资源匮乏。因此,一种采用珊瑚碎屑与珊瑚砂作为粗细骨料、海水拌合和养护的方法制备的新型轻骨料混凝土—全珊瑚海水混凝土（Coral Aggregate Seawater Concrete,CASC）,在我国南海港口及机场等岛礁工程建设中具有广泛的应用前景。但是,在海水和内在氯离子的双重侵蚀作用下,岛礁环境中珊瑚混凝土（Coral Aggregate Concrete,CAC）结构内钢筋锈蚀严重,导致其往往不能满足50a使用年限要求。为了探究岛礁环境下CASC结构的钢筋锈蚀规律及服役寿命,选取两种强度等级（C35和C60）的CASC小构件进行模拟海水暴露试验,运用线性极化电阻法（Linear Polarisation Resistance method,LPR）和交流阻抗谱法（Electrochemical Impedance Spectroscopy method,EIS）对暴露0～270d的构件中的钢筋进行电化学测试,对比分析了混凝土强度等级、暴露时间、保护层厚度、钢筋种类和阻锈剂（种类/掺量/掺入方式）等因素对...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国南海某岛礁CASC结构耐久性破坏[5]
筋锈蚀的电化学测试、CASC 氯离子扩散试验等一系列的试验，为 CASC 耐久性及钢筋化学规律的研究提供数据支撑。.2 原材料及基本性能2.1 珊瑚骨料采用南沙某岛礁的珊瑚和珊瑚砂（见图 2. 1）。其中珊瑚人工破碎成最大粒径为 20 mm规则颗粒，筛分成 5~20mm 连续级配；珊瑚砂细度模数为 3.5，Ⅰ区级配，属于中砂。珊基本物理性质参照 JTJ270-1998《水运工程混凝土试验规程》[81]进行测定，具体指标见表 2. 1 珊瑚骨料基本物理性质物理指标表观密度/kg/m3堆积密度/kg/m3空隙率/%筒压强度/MPa针片状颗粒含量/%氯离子含量/%1h 吸水率/%含泥/%珊瑚 2557 1062 58.5 3.8 5.5 0.0055 10.9 1.3珊瑚砂2500 1115 45.0 - - 0.001 11.0 17.6：含泥量为珊瑚和珊瑚砂中的含粉量，主要成分为珊瑚粉和微生物碎屑。
表 2. 5 人工海水的化学组成(kg/m3)NaCl MgCl2·6H2O Na2SO4CaCl2KCl24.5 11.1 4.1 1.2 0.7露长度为 20cm 的普通钢筋（Ordinary 有机新涂层钢筋（Organic Coated Steel,l, ERCS），OCS 和 ERCS 的涂层厚度分别生产的 316L 不锈钢筋（316L stainless s stainless steel, 简称 2205S）。钢筋的化学分：热轧光圆钢筋》[86]的规定，见表 2.表 2. 6 不同种类钢筋化学成分（%）C Si Mn P S Cr Ni 0.20 0.56 1.42 0.021 0.039 - - 0.03 1 2 0.045 0.03 17 12 0.03 1 2 0.030 0.020 23 5.50 A
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能混凝土结构在热带海洋环境下的服役寿命[J]. 梅其泉,余红发,麻海燕,朱海威,达波. 材料科学与工程学报. 2018(01)
[2]附加措施对海洋环境下混凝土箱梁的寿命影响[J]. 谭永山,余红发,冯滔滔,许梅. 南京航空航天大学学报. 2017(04)
[3]粉末冶金制备Ti-Fe二元合金的耐腐蚀性能[J]. 徐伟,路新,杜艳霞,孟庆宇,黎鸣,曲选辉. 金属学报. 2017(01)
[4]全珊瑚海水混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验研究[J]. 达波,余红发,麻海燕,张亚栋,袁银峰,余强,谭永山,糜人杰. 建筑结构学报. 2017(01)
[5]全珊瑚骨料海水混凝土力学性能试验研究[J]. 糜人杰,余红发,麻海燕,达波,袁银峰,张小平,朱海威,窦雪梅. 海洋工程. 2016(04)
[6]海水淡化技术应用研究及发展现状[J]. 郑智颖,李凤臣,李倩,王璐,蔡伟华,李小斌,张红娜. 科学通报. 2016(21)
[7]南海海域珊瑚混凝土结构的耐久性影响因素[J]. 达波,余红发,麻海燕,张亚栋,朱海威,余强,叶海民,景显双. 硅酸盐学报. 2016(02)
[8]钢筋混凝土结构的耐久性和服役寿命预测（英文）[J]. Luping TANG,Peter UTGENANNT,Dimitrios BOUBITSAS. 硅酸盐学报. 2015(10)
[9]氯盐侵蚀混凝土结构延寿技术初探Ⅱ——混凝土中6种胺类有机物电迁移与阻锈性能[J]. 许晨,金伟良,章思颖. 建筑材料学报. 2014(05)
[10]氯盐侵蚀混凝土结构延寿技术初探Ⅰ——模拟孔隙液中6种胺类有机物阻锈性能分析[J]. 许晨,金伟良,章思颖. 建筑材料学报. 2014(04)
博士论文
[1]混凝土结构钢筋锈蚀电化学表征与相关检/监测技术[D]. 许晨.浙江大学 2012
[2]珊瑚混凝土的基本特性研究[D]. 李林.广西大学 2012
[3]南沙群岛珊瑚礁工程地质特性及大型工程建设可行性研究[D]. 王新志.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
[4]水电联产低温多效蒸发海水淡化系统的热力性能研究[D]. 杨洛鹏.大连理工大学 2007
[5]盐湖地区高性能混凝土的耐久性、机理与使用寿命预测方法[D]. 余红发.东南大学 2004
硕士论文
[1]海洋混凝土结构寿命设计模型的边界条件及寿命影响研究[D]. 许泽启.南京航空航天大学 2018
[2]岛礁环境下珊瑚混凝土耐久性及其结构寿命的可靠度研究[D]. 窦雪梅.南京航空航天大学 2018
[3]全珊瑚海水混凝土的配合比设计和基本性能[D]. 袁银峰.南京航空航天大学 2015
[4]混凝土氯离子结合能力及其测试方法研究[D]. 卢一亭.南京航空航天大学 2012
[5]氯离子侵蚀下混凝土结构中钢筋腐蚀规律的试验研究[D]. 裴长岭.青岛理工大学 2008
[6]环氧重防腐涂层体系失效过程的电化学阻抗谱研究[D]. 李玮.北京化工大学 2007
[7]316L不锈钢腐蚀性能电化学研究[D]. 曾初升.昆明理工大学 2006
本文编号：3227973
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国南海某岛礁CASC结构耐久性破坏[5]
筋锈蚀的电化学测试、CASC 氯离子扩散试验等一系列的试验，为 CASC 耐久性及钢筋化学规律的研究提供数据支撑。.2 原材料及基本性能2.1 珊瑚骨料采用南沙某岛礁的珊瑚和珊瑚砂（见图 2. 1）。其中珊瑚人工破碎成最大粒径为 20 mm规则颗粒，筛分成 5~20mm 连续级配；珊瑚砂细度模数为 3.5，Ⅰ区级配，属于中砂。珊基本物理性质参照 JTJ270-1998《水运工程混凝土试验规程》[81]进行测定，具体指标见表 2. 1 珊瑚骨料基本物理性质物理指标表观密度/kg/m3堆积密度/kg/m3空隙率/%筒压强度/MPa针片状颗粒含量/%氯离子含量/%1h 吸水率/%含泥/%珊瑚 2557 1062 58.5 3.8 5.5 0.0055 10.9 1.3珊瑚砂2500 1115 45.0 - - 0.001 11.0 17.6：含泥量为珊瑚和珊瑚砂中的含粉量，主要成分为珊瑚粉和微生物碎屑。
表 2. 5 人工海水的化学组成(kg/m3)NaCl MgCl2·6H2O Na2SO4CaCl2KCl24.5 11.1 4.1 1.2 0.7露长度为 20cm 的普通钢筋（Ordinary 有机新涂层钢筋（Organic Coated Steel,l, ERCS），OCS 和 ERCS 的涂层厚度分别生产的 316L 不锈钢筋（316L stainless s stainless steel, 简称 2205S）。钢筋的化学分：热轧光圆钢筋》[86]的规定，见表 2.表 2. 6 不同种类钢筋化学成分（%）C Si Mn P S Cr Ni 0.20 0.56 1.42 0.021 0.039 - - 0.03 1 2 0.045 0.03 17 12 0.03 1 2 0.030 0.020 23 5.50 A
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能混凝土结构在热带海洋环境下的服役寿命[J]. 梅其泉,余红发,麻海燕,朱海威,达波. 材料科学与工程学报. 2018(01)
[2]附加措施对海洋环境下混凝土箱梁的寿命影响[J]. 谭永山,余红发,冯滔滔,许梅. 南京航空航天大学学报. 2017(04)
[3]粉末冶金制备Ti-Fe二元合金的耐腐蚀性能[J]. 徐伟,路新,杜艳霞,孟庆宇,黎鸣,曲选辉. 金属学报. 2017(01)
[4]全珊瑚海水混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验研究[J]. 达波,余红发,麻海燕,张亚栋,袁银峰,余强,谭永山,糜人杰. 建筑结构学报. 2017(01)
[5]全珊瑚骨料海水混凝土力学性能试验研究[J]. 糜人杰,余红发,麻海燕,达波,袁银峰,张小平,朱海威,窦雪梅. 海洋工程. 2016(04)
[6]海水淡化技术应用研究及发展现状[J]. 郑智颖,李凤臣,李倩,王璐,蔡伟华,李小斌,张红娜. 科学通报. 2016(21)
[7]南海海域珊瑚混凝土结构的耐久性影响因素[J]. 达波,余红发,麻海燕,张亚栋,朱海威,余强,叶海民,景显双. 硅酸盐学报. 2016(02)
[8]钢筋混凝土结构的耐久性和服役寿命预测（英文）[J]. Luping TANG,Peter UTGENANNT,Dimitrios BOUBITSAS. 硅酸盐学报. 2015(10)
[9]氯盐侵蚀混凝土结构延寿技术初探Ⅱ——混凝土中6种胺类有机物电迁移与阻锈性能[J]. 许晨,金伟良,章思颖. 建筑材料学报. 2014(05)
[10]氯盐侵蚀混凝土结构延寿技术初探Ⅰ——模拟孔隙液中6种胺类有机物阻锈性能分析[J]. 许晨,金伟良,章思颖. 建筑材料学报. 2014(04)
博士论文
[1]混凝土结构钢筋锈蚀电化学表征与相关检/监测技术[D]. 许晨.浙江大学 2012
[2]珊瑚混凝土的基本特性研究[D]. 李林.广西大学 2012
[3]南沙群岛珊瑚礁工程地质特性及大型工程建设可行性研究[D]. 王新志.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
[4]水电联产低温多效蒸发海水淡化系统的热力性能研究[D]. 杨洛鹏.大连理工大学 2007
[5]盐湖地区高性能混凝土的耐久性、机理与使用寿命预测方法[D]. 余红发.东南大学 2004
硕士论文
[1]海洋混凝土结构寿命设计模型的边界条件及寿命影响研究[D]. 许泽启.南京航空航天大学 2018
[2]岛礁环境下珊瑚混凝土耐久性及其结构寿命的可靠度研究[D]. 窦雪梅.南京航空航天大学 2018
[3]全珊瑚海水混凝土的配合比设计和基本性能[D]. 袁银峰.南京航空航天大学 2015
[4]混凝土氯离子结合能力及其测试方法研究[D]. 卢一亭.南京航空航天大学 2012
[5]氯离子侵蚀下混凝土结构中钢筋腐蚀规律的试验研究[D]. 裴长岭.青岛理工大学 2008
[6]环氧重防腐涂层体系失效过程的电化学阻抗谱研究[D]. 李玮.北京化工大学 2007
[7]316L不锈钢腐蚀性能电化学研究[D]. 曾初升.昆明理工大学 2006
本文编号：3227973
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