钢筋混凝土圆柱形状对氯离子扩散及耐久性设计影响研究

摘要

氯盐环境下,如何准确模拟氯离子在混凝土结构中扩散一直以来被广大学者关注.考虑钢筋混凝土圆柱形状的影响,并考虑扩散系数为时间函数,推导了改进的氯离子在圆形截面中的扩散数学模型.研究了水灰比、保护层厚度、不同侵蚀环境下混凝土圆柱形状对钢筋开始腐蚀时间的影响.对位于大气区钢筋混凝土圆柱,以及位于淹没区且半径小于120cm的钢筋混凝土圆柱,建议使用圆形扩散模型.通过全概率设计法,分别采用圆形扩散模型与一般扩散模型对混凝土圆柱进行了耐久性设计,对比了给定可靠度指标下的最小混凝土保护层厚度设计值.对位于大气区且半径小于20cm的混凝土圆柱,最小保护层厚度需比采用一般扩散模型所对应的最小保护层厚度高5mm.对于其他侵蚀环境,当混凝土圆柱半径小于50cm时,最小保护层厚度需比采用一般扩散模型所对应的最小保护层厚度高5mm.研究对实际工程耐久设计提供一定的参考.