【摘要】：港口碼頭、跨海橋梁等基礎(chǔ)工程設(shè)施廣泛采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式,其豎向主要承力構(gòu)件,如鋼筋混凝土柱、橋墩等,同時承受著海水沖刷、深海壓力和海洋侵蝕性介質(zhì)等多重復(fù)雜作用。氯離子是海水中等侵蝕性介質(zhì)的典型代表,通過混凝土孔隙滲入其中的氯離子在鋼筋表面逐步積聚,當其濃度達到閾值后即會引發(fā)鋼筋銹蝕,進而顯著降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性能。研究海洋環(huán)境下氯離子在混凝土的傳輸規(guī)律和傳輸機制,有助于科學(xué)評估海洋混凝土結(jié)構(gòu)服役性能和服役壽命,具有重要的社會經(jīng)濟意義。本文基于自行研發(fā)的模擬裝置,以海洋混凝土豎向受力構(gòu)件為主要對象,分別開展了海洋混凝土滲透規(guī)律的實驗研究和海洋壓力區(qū)混凝土滲透機制的實驗研究,主要研究工作和成果如下。1.簡要介紹了兩種自行研發(fā)的模擬裝置,“海洋環(huán)境模擬裝置”和“壓力劣化容器”的基本構(gòu)造和原理,它們分別用于開展海洋環(huán)境和深海壓力的模擬實驗。2.探討了氯離子在淺海的滲透規(guī)律,分別考慮了時間、分區(qū)以及溶液濃度等影響因素,并分析了不同分區(qū)滲透的特征和差異性以及建立了氯離子的滲透模型,結(jié)果表明:(1)通過比較不同分區(qū)的氯離子濃度,得出了分區(qū)氯離子滲透快慢(從快到慢排序)的關(guān)系依次為:水下區(qū)、潮差偏水下區(qū)、潮差偏大氣區(qū)、大氣區(qū);(2)考慮不同濃度的鹽水和海水沖刷,得出了溶液中的氯離子濃度以及離子占比均會對滲透產(chǎn)生影響,氯離子濃度越大或者占比越高,滲透結(jié)果越大;(3)通過比較運動與靜止狀態(tài)的數(shù)據(jù),得出了運動水流能夠加快氯離子滲透;(4)采用理論模型擬合試驗數(shù)據(jù),結(jié)果表明該滲透規(guī)律服從Fick第二定律。3.利用壓力劣化容器,對處于深海區(qū)的混凝土進行了研究,結(jié)果表明:(1)總氯離子、自由氯離子以及綁定氯離子濃度隨時間的增加而增加,隨深度的增加而降低,且總氯離子的滲透服從Fick第二定律;(2)通過在給定的溶液中使樣品被氯離子滲透至飽和,考慮不同水灰比,從而建立氯離子濃度在溶液與混凝土這兩種表示方式的關(guān)聯(lián)性,為表面氯離子濃度提供一個參考值;(3)基于試驗飽水法的原理以及XCT的飽水驗證,采用新手段測試樣品的可滲透孔隙率,并與壓汞儀、氮吸附和XCT所得結(jié)果進行了比較。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TV431

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本文編號：2577565