長(zhǎng)期以來,在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)施工人員偏重考慮結(jié)構(gòu)的安全性能和使用性能,對(duì)復(fù)雜多變的環(huán)境作用造成的材料和結(jié)構(gòu)耐久性損傷認(rèn)識(shí)不足。導(dǎo)致混凝土劣化的外部因素有很多,如:鹽類侵蝕作用、干濕循環(huán)作用、凍融循環(huán)作用、混凝土碳化、流水的剝蝕作用以及外部荷載作用等。以往的研究主要針對(duì)氯離子對(duì)混凝土的耐久性破壞較多,研究人員大多認(rèn)為碳酸根離子給混凝土的耐久性性能帶來的破壞程度較小,但從東北鹽漬土地區(qū)實(shí)際混凝土工程的耐久性破壞情況來看,碳酸根離子和硫酸根離子引起的混凝土耐久性破壞非常嚴(yán)重。本文主要研究干濕循環(huán)作用下碳酸根和硫酸根離子在混凝土中的遷移規(guī)律,及對(duì)混凝土的侵蝕規(guī)律。本文依托國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(41430642)、國家自然科學(xué)基金(51108207)、中國博士后科學(xué)基金項(xiàng)目(2015M581403)和凍土工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(SKLFSE201514)的資助,開展了以下研究工作:(1)通過室內(nèi)模擬加速試驗(yàn)手段,描述了碳酸鹽侵蝕、硫酸鹽侵蝕和干濕循環(huán)耦合作用對(duì)混凝土的劣化過程,通過對(duì)試件表面處理實(shí)現(xiàn)CO_3~(2-)和SO_4~(2-)離子在混凝土中的一維遷移過程。在指定侵蝕齡期測(cè)量試件的一維侵蝕深度,測(cè)量對(duì)流區(qū)和擴(kuò)散區(qū)CO_3~(2-)和SO_4~(2-)離子濃度;隨2)干濕循環(huán)作用為鹽離子在混凝土中的傳輸和排出提供了動(dòng)力基礎(chǔ),干濕循環(huán)條件下碳酸根和硫酸根離子在混凝土中的遷移行為與藥物在人體中運(yùn)移和排出的行為過程具有一定的相似性,因而引入藥物代謝動(dòng)力學(xué)中經(jīng)典的房室模型來動(dòng)態(tài)地描述干濕循環(huán)條件下碳酸根和硫酸根離子在混凝土中的遷移規(guī)律,并預(yù)測(cè)侵蝕環(huán)境下不同時(shí)期混凝土不同區(qū)域內(nèi)的碳酸根和硫酸根離子含量;(3)根據(jù)前期試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果,完成了對(duì)二室模型的參數(shù)估計(jì)和模型求解,并根據(jù)模型的解析表達(dá)式繪制出曲線,進(jìn)而完成模型驗(yàn)證和模型評(píng)價(jià)的工作,結(jié)果表明:試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)較均勻地分布在相應(yīng)顏色的曲線的兩側(cè),二者差值在誤差允許的范圍內(nèi),驗(yàn)證了房室模型在特定侵蝕齡期下的計(jì)算結(jié)果是可靠的,該模型能基于前期測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)后期較長(zhǎng)時(shí)間的各個(gè)特定侵蝕齡期的混凝土中離子含量進(jìn)行預(yù)測(cè)。并在此基礎(chǔ)上,討論了各試驗(yàn)變量對(duì)模型的影響;(4)研究了碳酸根離子和硫酸根離子對(duì)混凝土細(xì)觀層次上的侵蝕,從化學(xué)反應(yīng)過程和物理損傷形式揭示了侵蝕性離子對(duì)混凝土的損傷機(jī)理,并輔以SEM試驗(yàn)對(duì)混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)晶物質(zhì)的形態(tài)進(jìn)行了觀察,對(duì)損傷機(jī)理進(jìn)行了驗(yàn)證,并對(duì)兩種離子對(duì)混凝土的侵蝕機(jī)理做了對(duì)比分析。本文提出的房室模型評(píng)估和預(yù)測(cè)混凝土中離子含量,為混凝土侵蝕時(shí)間的預(yù)測(cè)和侵蝕深度的預(yù)測(cè)提供了參考依據(jù),這對(duì)處于碳酸根和硫酸根離子侵蝕環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究與防護(hù)有重要意義。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

圖 1.1 中國鹽漬土分布圖全貌者 M.M. Rahman 在硫酸鹽對(duì)混凝土侵蝕造成結(jié)構(gòu)失效的統(tǒng)計(jì)中做，并將硫酸鹽侵蝕使混凝土結(jié)構(gòu)失效的例子詳細(xì)地在表 1.1[15]中給表 1.1 混凝土失效案例研究研究人 時(shí)間 地點(diǎn) 結(jié)構(gòu)類型mmond &alliwell[16]1995 英國 砌體et al, Thomas etal[17,18]1997,2003 加拿大 供水渡槽ickley[19]1999 加拿大 混凝土柱Clark[20]2002 英國 內(nèi)抹灰墻Clark[20]2002 英國 樓板劣化Clark[20]2002 英國 港口墻Clark[20]2002 英國 排水系統(tǒng)坑道ter et al[21]2003 英國天橋、橋下、人行橋路面，地管道橋和函渠eyburg &

卦げ飴壤胱釉謁?嗷?春喜牧現(xiàn)械撓行Ю┥⑾凳?Ｍ?1.2 多尺度等效介質(zhì)相四相復(fù)合球模型三維示意圖1.2.5基于PHREEQC軟件描述鹽離子遷移行為O. P. Kari[44]、Wen Sheng Lin[45]使用 PHREEQC 軟件對(duì)離子在混凝土中長(zhǎng)期

第 1 章 緒論數(shù)值模擬建立了模擬離子長(zhǎng)期擴(kuò)散模型，通過對(duì)三種模型的推導(dǎo)，得到擴(kuò)散系數(shù)的表達(dá)式，給出的關(guān)系圖，并通過 EDS 試驗(yàn)、SEM 試驗(yàn)和 RCM該模型預(yù)測(cè)結(jié)果比 Fick 第二定律準(zhǔn)確。學(xué)模型描述鹽離子遷移行為y[46]從力學(xué)角度出發(fā)，引入動(dòng)力系數(shù) kp的概念，建將硬化水泥漿體描述為一個(gè)雙層球體系（圖 8）酸鈣來研究硬化水泥砂漿的滲透擴(kuò)散和力學(xué)性能沉淀釋放的內(nèi)部壓力所引起的宏觀的自由擴(kuò)張，土劣化。
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本文編號(hào)：2835352