二氧化碳和硫酸根對隧道襯砌混凝土的侵蝕規(guī)律研究.pdf

1、隧道作為隱蔽工程，受到荷載和周圍環(huán)境的多重作用，對其耐久性提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隧道常見的耐久性病害包括：襯砌裂損、襯砌腐蝕（包括碳化、氯離子侵蝕、硫酸鹽侵蝕等）、凍害等。 本文以侵蝕性介質(zhì)在混凝土內(nèi)部的擴(kuò)散傳輸機(jī)理為依據(jù)，圍繞襯砌混凝土分別在大氣環(huán)境中的碳化和溶液長期浸泡條件下的硫酸根侵蝕作了探討。本文的研究工作有： 1.對我國隧道服役期間的常見病害進(jìn)行了綜合分析，并在此基礎(chǔ)上著重針對碳化和硫酸根侵蝕對襯砌混凝土的侵蝕和危

2、害進(jìn)行了分析。 2.根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，在碳化擴(kuò)散理論模型和前人研究的基礎(chǔ)上，分析了不同因素對混凝土碳化速度的影響，提出了多參數(shù)碳化深度預(yù)測公式。 3.對隧道混凝土中硫酸根侵蝕的可能來源進(jìn)行了分析，對各種侵蝕途徑的影響和作用機(jī)理進(jìn)行了有針對性的研究。 4.利用Fick第二擴(kuò)散定律和傅立葉變換，針對隧道襯砌混凝土在環(huán)境水浸泡下的硫酸根侵蝕，建立了硫酸根侵蝕的基準(zhǔn)擴(kuò)散模型；考慮擴(kuò)散過程中吸附作用的影響，建立了考慮吸附作用

3、的改進(jìn)擴(kuò)散模型。 5.根據(jù)經(jīng)典相似理論，運(yùn)用Fick第一定律，研究了自然碳化和快速碳化之間的相關(guān)規(guī)律；運(yùn)用Fick第二定律，研究了硫酸根自然侵蝕和快速侵蝕之間的相關(guān)規(guī)律。 6.研究了硫酸根侵蝕造成的混凝土膨脹開裂全過程，分析了生成物石膏和鈣礬石分別對混凝土體積膨脹的影響?？紤]混凝土孔隙率、收縮、極限拉應(yīng)變等因素的影響，提出了硫酸根侵蝕下不同的產(chǎn)物類型引起的混凝土最終體積膨脹量計算公式。提出了硫酸根濃度閾值的概念，并根據(jù)硫