海洋环境中氯离子侵蚀作用下混凝土结构耐久性试验研究

摘要

沿海地区钢筋混凝土结构物在没有遭受地震等破坏性自然灾害等情况下，由于长时间在腐蚀环境下工作，服役仅十几到二十几年却已出现了不同程度的破坏现象，有些已经达到需要进行大修或拆除的程度，甚至有发生倒塌等危险情况而造成事故发生的可能。根据过往资料显示，每年由于混凝土结构失效而造成的经济损失十分严重，因此，钢筋腐蚀问题作为影响混凝土结构耐久性的第一因素同渐受到世界各国的重视。海洋环境中结构物受到的氯离子侵蚀作用十分明显，一旦引起钢筋锈蚀导致结构破坏，后果将会十分严重，因此，对于沿海地区钢筋混凝土结构耐久性的研究是很有必要的。本文结合广东省公路管理局科技项目研究，根据汕头沿海地区环境气候特点，对海洋环境中氯离子侵蚀作用下混凝土结构耐久性进行研究，有着重大的理论和实际应用意义。针对海洋环境中混凝土结构耐久性研究中存在的一些问题及不足，主要从以下几个方面研究了混凝土结构的耐久性:
　　 1.通过了解海洋环境下氯离子侵入混凝土内部的几种机理，分析了海洋环境影响氯离子侵入速度的内外因素、引起混凝土中钢筋锈蚀的作用机理以及探讨了氯离子的扩散理论基本模型的适用性。
　　 2.根据汕头地区的气象资料显示，汕头海洋环境对混凝土结构物的侵蚀比较严重，必须引起足够的重视。通过选取最具代表性的区域，浪溅区和盐雾大气区来进行取样，对各深度氯离子浓度进行测定，对不同服役时间，不同混凝土强度下在不同高程，相对面的混凝土结构的氯离子含量随深度的变化进行分析对比，并且通过曲线拟合，预测混凝土结构内部钢筋锈蚀时间，及时做出处理，保证结构的正常使用。
　　 3.利用综合盐雾腐蚀箱模拟汕头地区海洋盐雾大气区环境，采用混凝土表观涂层系统和硅烷浸渍两种常用的沿海混凝土结构防腐蚀施工工艺，对不同氯离子腐蚀浓度、不同的干湿循环次数的混凝土试件进行防腐处理，得到表观防腐涂装技术在抗氯离子渗透性能方面对提高混凝士耐久性的效果，并且通过曲线拟合，可将实验室模拟实际海洋环境所得研究成果可直接用于结构设计，从而通过实验室就可以预测实际混凝土结构在使用过程中受氯离子腐蚀程度，指导设计方案的选择。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究概况

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文主要的研究工作

1．3．1 研究意义

1．3．2 研究内容

第二章 海洋环境中氯离子扩散导致结构失效理论分析

2．1 海洋环境中混凝土受氯离子入侵方式及其影响因素

2．1．1 混凝土结构不同部位受氯离子入侵方式

2．1．2 混凝土受氯离子入侵的不变因素

2．1．3 混凝土受氯离子入侵的可变因素

2．2 海洋环境中混凝土内部钢筋锈蚀破坏分析

2．2．1 钢筋锈蚀破坏原因

2．2．2 混凝土内部钢筋锈蚀过程

2．3 海洋环境中描述氯离子扩散作用的基本数学模型

2．4 本章小结

第三章 汕头地区沿海混凝土结构氯离子含量试验

3．1 引起钢筋锈蚀的氯离子临界浓度

3．2 汕头沿海环境概况

3．2．1 自然条件

3．2．2 汕头浓雾年际和年代际变化

3．3 试验方案

3．3．1 概况

3．3．2 试验准备

3．4 现场氯离子浓度实测结果分析

3．5 本章小结

第四章 模拟汕头盐雾环境混凝土结构氯离子含量试验

4．1 汕头地区沿海混凝土结构常用表观防腐蚀技术

4．1．1 混凝土表面涂层系统

4．1．2 硅烷浸渍工艺

4．2 试验方案

4．2．1 基本参数

4．2．2 试验步骤

4．3 试验结果分析

4．4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录