濱海鹽霧區(qū)非飽和混凝土中氯離子滲透機(jī)理.pdf

1、濱海鹽霧環(huán)境對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕問題廣泛存在于海洋實(shí)際工程中，鹽霧中氯離子削弱了混凝土對鋼筋的保護(hù)，導(dǎo)致鋼筋逐漸喪失混凝土的保護(hù)作用而過早銹蝕，從而降低了結(jié)構(gòu)的耐久性，對結(jié)構(gòu)的安全性造成了極大的危害，也產(chǎn)生了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。本文主要對濱海鹽霧區(qū)非飽和混凝土氯離子滲透機(jī)理及濃度預(yù)測方法進(jìn)行研究，以便進(jìn)一步探究鋼筋銹蝕程度，提高結(jié)構(gòu)耐久性。
　　首先，明確鹽霧區(qū)非飽和混凝土中氯離子的存在形式和滲透機(jī)制，通過對以往研究成果中表面氯離子

2、濃度的實(shí)測和模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，建立煙威地區(qū)、全國范圍和世界范圍的表面氯離子濃度函數(shù)關(guān)系，探究混凝土結(jié)構(gòu)表面氯離子濃度隨暴露時(shí)間和離海距離的變化規(guī)律。
　　其次，基于非飽和混凝土中氯離子滲透的物理過程，通過Fick第一定律，在氯離子的質(zhì)量守恒方程中考慮擴(kuò)散和對流相互影響的基礎(chǔ)上，在水的質(zhì)量守恒方程中進(jìn)一步考慮對流作用引起的水的改變量，建立擴(kuò)散和對流作用相互耦合的氯離子滲透模型。采用交替方向隱式有限差分法（ADI）對滲透控制方程進(jìn)行數(shù)

3、值求解，通過與以往的氯離子滲透模型以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證本文提出的氯離子滲透模型的合理性和有效性。并進(jìn)一步探究非飽和混凝土中自由氯離子濃度隨暴露時(shí)間、離海距離、距暴露面距離的變化趨勢。
　　最后，基于物質(zhì)守恒定律，通過定義容量矩陣、傳遞矩陣和單位時(shí)間氯離子通過率向量，建立非飽和混凝土中氯離子滲透平衡方程，給出基于ANSYS熱分析模塊求解非飽和狀態(tài)混凝土中氯離子濃度的數(shù)值模擬方法，并與氯離子滲透模型的數(shù)值解以及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，