海洋工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究及其壽命預(yù)測(cè).pdf

1、海洋工程混凝土結(jié)構(gòu)處于相當(dāng)嚴(yán)峻的環(huán)境中，長(zhǎng)期受到海水中的氯離子侵蝕，空氣中的二氧化碳等碳化作用，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋很容易銹蝕，混凝土結(jié)構(gòu)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。提高海洋工程混凝土的抗氯離子、二氧化碳等侵蝕性能也成為必然途徑，對(duì)提高混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命，降低經(jīng)濟(jì)成本具有重要意義。
　　本文結(jié)合實(shí)際海洋工程（港珠澳大橋）利用RESI四電極混凝土電阻率測(cè)試儀、混凝土電通量測(cè)試儀以及混凝土快速碳化箱等，以混凝土電阻率、氯離子擴(kuò)散系數(shù)、混凝土碳化

2、深度等為表征，分別研究了材料組成（包括水灰比、礦物種類、礦物摻量等）對(duì)混凝土抗氯離子侵蝕等耐久性能的影響，并提出了基于氯離子侵蝕的壽命預(yù)測(cè)模型。為實(shí)際工程應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。
　　研究了海洋工程混凝土材料組成對(duì)混凝土電阻率的影響。研究結(jié)果表明:混凝土在環(huán)境2中(RH=65％)比在環(huán)境1中（飽水）的電阻率大?；炷岭娮杪逝c其內(nèi)部孔隙率以及毛細(xì)孔連通程度密切相關(guān)?？紫堵试叫。?xì)孔連通程度越低，其電阻率也大。水泥用量、水灰比以及礦物摻合

3、料對(duì)電阻率的影響也主要是因?yàn)樗鼈儗?duì)混凝土中孔隙率以及毛細(xì)孔連通程度的影響;摻入礦物摻合料能顯著增大混凝土電阻率，且這三種礦物摻合料對(duì)混凝土電阻率影響大小分別為:硅灰＞礦渣＞粉煤灰。
　　研究了海洋工程混凝土材料組成對(duì)氯離子擴(kuò)散性能的影響。研究結(jié)果表明:養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)混凝土抗氯離子侵蝕性能有重要影響，90天齡期的混凝土電通量比28天齡期的小;水灰比越大，混凝土的電通量也越大，混凝土內(nèi)部氯離子濃度也越高，應(yīng)在保證其他性能的前提下，盡可能減

4、少海洋工程混凝土的用水量。摻入粉煤灰能改善新拌混凝土流動(dòng)性能，減少粗大孔隙，也可提高抗氯離子侵蝕性能，且適合的摻量在35％左右;硅灰能填充更細(xì)小孔隙且減少毛細(xì)孔隙率，使混凝土更密實(shí)，抗氯離子侵蝕性能更好，但硅灰成本較高，合適摻量在3％為宜;雙摻粉煤灰硅灰能充分利用兩者的優(yōu)勢(shì)，使混凝土的抗氯離子侵蝕性能較大提高。
　　最后，根據(jù)研究數(shù)據(jù)，參考已有模型，提出了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性壽命預(yù)測(cè)模型。指出了Fick第二定律模型能簡(jiǎn)單有效的預(yù)測(cè)混凝