本文選題：混凝土結(jié)構(gòu) + 氯鹽環(huán)境　； 參考：《廣西大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：氯鹽環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)常由于氯鹽侵蝕導(dǎo)致耐久性破壞,其主要原因之一是由于混凝土結(jié)構(gòu)和材料在設(shè)計(jì)階段對(duì)耐久性考慮不足。鑒于此,本文著重研究混凝土結(jié)構(gòu)中氯離子擴(kuò)散和分布規(guī)律,據(jù)此開展混凝土耐久性定量設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了氯鹽環(huán)境下混凝土耐久性設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)和材料兩個(gè)層面上的統(tǒng)一。本文的主要工作和研究成果如下：(1)建立了不同幾何外形條件下混凝土中氯離子擴(kuò)散的解析解。建立了圓形截面和圓管截面混凝土構(gòu)件氯離子擴(kuò)散和濃度分布的解析解。推導(dǎo)建立了非正交擴(kuò)散的三維氯離子擴(kuò)散規(guī)律和分布的解析解。推導(dǎo)了多因素修正模型的一維擴(kuò)散積分法解析解,并通過(guò)類比法導(dǎo)出了圓形構(gòu)件中氯離子二維和三維濃度分布的多因素解析解,建立了正交和非正交擴(kuò)散條件下氯離子二維和三維濃度分布的多因素解析解。進(jìn)一步地,通過(guò)插值分析建立了非正交擴(kuò)散條件下氯離子二維和三維濃度分布的簡(jiǎn)化近似求解方法。揭示了圓形截面部位和鈍角區(qū)域部位比直角部位具有更優(yōu)的耐久性,并可以有效降低混凝土結(jié)構(gòu)配合比設(shè)計(jì)和施工的難度,同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)性。(2)提出了海洋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性控制區(qū)域的確定方法和理論。通過(guò)積分法推導(dǎo)了氯離子在混凝土中的擴(kuò)散深度公式,并進(jìn)一步分析了氯離子擴(kuò)散深度的意義,建立了耐久性控制區(qū)域理論及確定方法,解決了確定大體積復(fù)雜結(jié)構(gòu)混凝土耐久性定量設(shè)計(jì)計(jì)算模型的問(wèn)題,并通過(guò)算例分析驗(yàn)證了耐久性控制區(qū)模型具有更高的計(jì)算精度和效率。(3)提出了氯鹽環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性定量設(shè)計(jì)方法�；谀途眯钥刂茀^(qū)理論和建立的不同幾何外型混凝土的結(jié)構(gòu)耐久性計(jì)算模型,選取混凝土保護(hù)層厚度、齡期衰減系數(shù)和抗氯鹽侵蝕性能(混凝土電通量或氯離子擴(kuò)散系數(shù))等參數(shù)作為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)參數(shù),提出了耐久性設(shè)計(jì)參數(shù)限值的確定方法和步驟。研究表明,由于現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范所選取的設(shè)計(jì)參數(shù)中沒(méi)有選取齡期衰減系數(shù),且缺少定量計(jì)算模型,導(dǎo)致在部分情況下不能滿足混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)定的服役壽命要求或混凝土制備要求；部分情況下規(guī)范較為嚴(yán)格導(dǎo)致混凝土制備較為困難或成本較高。本方法通過(guò)合理選取耐久性設(shè)計(jì)參數(shù)并依據(jù)定量計(jì)算模型確定設(shè)計(jì)參數(shù)限值,克服了現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范存在的缺陷和不足。(4)建立混凝土抗氯鹽侵蝕性能(氯離子擴(kuò)散系數(shù)和電通量)的多因素模型。收集文獻(xiàn)數(shù)據(jù),通過(guò)分析混凝土配合比參數(shù)如水膠比、粉煤灰摻量、礦渣摻量等對(duì)混凝土抗氯鹽侵蝕性能的影響,建立了混凝土抗氯鹽侵蝕性能的多因素模型�；谡辉O(shè)計(jì)和均勻設(shè)計(jì)方法,制備了20組混凝土試件并測(cè)試其抗氯鹽侵蝕性能,通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析和試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該模型的合理性,并基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步建立了氯離子擴(kuò)散系數(shù)與電通量之間的關(guān)系模型。(5)提出了一種基于強(qiáng)度和耐久性指標(biāo)的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。選擇混凝土強(qiáng)度、氯離子擴(kuò)散系數(shù)及其齡期衰減系數(shù)作為混凝土強(qiáng)度和耐久性指標(biāo)參數(shù),根據(jù)預(yù)定的強(qiáng)度指標(biāo)和耐久性能指標(biāo)的取值,通過(guò)求解代數(shù)方程組得到混凝土水膠比和礦物摻合料摻量,建立基于強(qiáng)度和耐久性要求的混凝土配合比定量設(shè)計(jì)方法。研究表明,根據(jù)該方法制備得到的混凝土能同時(shí)滿足預(yù)定的混凝土強(qiáng)度和耐久性能指標(biāo)的要求,有效克服了傳統(tǒng)配合比設(shè)計(jì)理論的缺陷。
[Abstract]:In this paper , the analytical solution of chloride ion diffusion and three - dimensional concentration distribution in concrete structures is studied by means of interpolation analysis .
Based on the orthogonal design and uniform design method , 20 sets of concrete specimens were prepared and the relationship model between chloride ion diffusion coefficient and electric flux was established .

【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528
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本文編號(hào)：1861622