本文關(guān)鍵詞：荷載作用下混凝土碳化與氯鹽侵蝕相互影響試驗研究　出處：《浙江大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 荷載 混凝土碳化 氯鹽侵蝕 鹽霧環(huán)境 鋼筋銹蝕 理論模型

【摘要】：碳化與氯鹽侵蝕是導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)服役性能劣化的重要原因,荷載作用及碳化作用對氯離子的侵蝕有顯著影響。研究碳化對混凝土的影響,以及荷載、碳化和氯鹽侵蝕三者之間影響關(guān)系,對準確預(yù)測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的服役壽命具有十分重要的意義。該論文以此為主線,重點研究了碳化對混凝土的影響,荷載對混凝土碳化的影響,碳化對氯鹽的影響以及荷載對氯鹽侵蝕的影響等相互作用機理與相關(guān)試驗。主要研究工作如下： (1)設(shè)計了一種混凝土碳化深度的較精確的測量方法,提出了碳化后CaCO3隨深度變化的關(guān)系。同時,通過試驗揭示碳化對混凝土的微觀結(jié)構(gòu)影響,對研究混凝土碳化提供了一定經(jīng)驗和試驗成果。 (2)通過試驗得到拉應(yīng)變和碳化的變化關(guān)系,將不同應(yīng)變下的碳化試驗結(jié)果與同條件下無應(yīng)力狀態(tài)下的碳化進行定量比較并擬合得到函數(shù)關(guān)系,得到混凝土隨拉應(yīng)變變化的時變碳化深度計算簡式。基于開裂混凝土碳化試驗,提出碳化過程中裂縫產(chǎn)生自愈合現(xiàn)象,并提出混凝土碳化自愈合時變理論框架。利用環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM)和能譜分析儀(EDS)觀察并分析裂縫自愈合程度,通過試驗監(jiān)測裂縫中CaCO3的形成過程并基于碳化反應(yīng)原理建立裂縫隨著碳化過程變化的數(shù)值解。基于Fick定律和擴散傳遞原理,建立了碳化作用下沿著裂縫深度方向開裂混凝土擴散系數(shù)�；贏NSYS有限元軟件和試驗驗證,分析了裂縫寬度對垂直于裂縫深度方向的碳化程度的影響及模型的適應(yīng)性。 (3)通過分析碳化對水分和氯離子的傳輸影響,基于碳化對混凝土毛細吸水實驗、氯離子結(jié)合能力影響試驗等建立碳化對混凝土氯離子傳輸影響理論模型。 (4)考慮不同澆筑面朝向、箍筋位置、擺放位置對氯離子分布及鋼筋銹蝕的影響,對鹽霧環(huán)境與荷載耦合作用下銹蝕鋼筋混凝土中氯離子分布情況及銹蝕發(fā)展狀態(tài)進行了探討,旨在為海洋大氣區(qū)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計起到鋪墊作用。
[Abstract]:Carbonation and chloride erosion are the important reasons leading to the deterioration of service performance of reinforced concrete structures. Load and carbonation have a significant impact on chloride erosion. The effect of carbonation on concrete and load are studied. The relationship between carbonation and chloride erosion is very important to predict the service life of reinforced concrete structure accurately. This paper focuses on the influence of carbonation on concrete. The influence of loading on concrete carbonation, the influence of carbonation on chloride and the effect of load on chloride erosion, and so on, and related experiments. The main research work is as follows: 1) A more accurate measuring method of carbonation depth of concrete is designed, and the relation of CaCO3 with depth after carbonization is put forward. At the same time, the influence of carbonization on microstructure of concrete is revealed by experiments. Some experience and experimental results are provided for the study of concrete carbonization. (2) the relationship between tensile strain and carbonation is obtained by experiment, and the results of carbonation test under different strain are compared quantitatively with carbonization under the same condition without stress and the functional relationship is obtained. A simple formula for calculating the time-varying carbonation depth of concrete with tensile strain is obtained. Based on the carbonation test of cracked concrete, the phenomenon of self-healing of cracks in the carbonization process is proposed. The time-varying theoretical framework of concrete carbonization self-healing is proposed. The self-healing degree of cracks is observed and analyzed by using ESEM and EDS. The formation process of CaCO3 in fracture was monitored by experiments and the numerical solution of crack changing with carbonation process was established based on carbonation reaction principle, based on Fick law and diffusion transfer principle. The diffusion coefficient of cracked concrete along the crack depth under carbonation is established, based on ANSYS finite element software and experimental verification. The influence of fracture width on carbonation degree perpendicular to fracture depth and the adaptability of the model are analyzed. By analyzing the effect of carbonation on the transport of water and chloride ions, the capillary water absorption experiments of concrete based on carbonation are carried out. A theoretical model of the effect of carbonation on chloride ion transport in concrete was established. (4) considering the influence of different pouring face orientation, stirrups position and placement position on chloride ion distribution and reinforcement corrosion. The distribution and corrosion development of chloride ions in corroded reinforced concrete under the coupled action of salt fog environment and load are discussed in order to pave the way for durability design of reinforced concrete structures in marine large gas area.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU375

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 金祖權(quán);孫偉;李秋義;;碳化對混凝土中氯離子擴散的影響[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2008年08期

2 涂永明,呂志濤;應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的碳化試驗研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年05期

3 蔣金洋;孫偉;王晶;王彩輝;;彎曲疲勞載荷作用下結(jié)構(gòu)混凝土抗氯離子擴散性能[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年02期

4 崔鵬飛,李興貴;混凝土碳化分析及其耐久性預(yù)測研究[J];水利與建筑工程學(xué)報;2003年04期

5 蔣利學(xué),張譽;混凝土部分碳化區(qū)長度的分析與計算[J];工業(yè)建筑;1999年01期

6 趙鐵軍,李淑進;碳化對混凝土滲透性及孔隙率的影響[J];工業(yè)建筑;2003年01期

7 姬永生;袁迎曙;;干濕循環(huán)作用下氯離子在混凝土中的侵蝕過程分析[J];工業(yè)建筑;2006年12期

8 李淑進,趙鐵軍;混凝土的滲透性與耐久性[J];海岸工程;2001年02期

9 袁承斌,張德峰,劉榮桂,梁正平,呂志濤;不同應(yīng)力狀態(tài)下混凝土抗氯離子侵蝕的研究[J];河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年01期

10 朱安民;;混凝土碳化與鋼筋混凝土耐久性[J];混凝土;1992年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 延永東;氯離子在損傷及開裂混凝土內(nèi)的輸運機理及作用效應(yīng)[D];浙江大學(xué);2011年

2 張奕;氯離子在混凝土中的輸運機理研究[D];浙江大學(xué);2008年

3 李春秋;干濕交替下表層混凝土中水分與離子傳輸過程研究[D];清華大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 夏天;不同腐蝕環(huán)境下混凝土中鋼筋銹蝕速率電化學(xué)模型研究[D];浙江大學(xué);2011年

2 張亦濤;應(yīng)力作用下水泥基材料碳化和滲透特性研究[D];河海大學(xué);2004年

3 成盛;環(huán)形約束混凝土徐變量化計算與裂縫圖像化定量評價研究[D];浙江大學(xué);2010年

，

本文編號：1390790