氯离子侵蚀对钢筋混凝土构件抗力影响的研究

氯化物是钢筋混凝土结构在使用寿命期内可能遇到的一种最危险的侵蚀介质,混凝土中钢筋表面的氯离子浓度超过一定的限值,钢筋就可能会发生锈蚀,锈蚀的钢筋会导致混凝土构件的承载力下降.通过分析国内外研究者所做的大量工作,讨论了氯离子侵入引起的锈蚀钢筋混凝土构件的抗力计算方法,为氯化物环境条件下混凝土结构的耐久性评估提供参考.     

钢筋混凝土板的数值模拟分析

在钢筋混凝土板结构分析中,模拟用以描述混凝土各向同性及各向异性性态的本构方程仍旧是结构工程中最困难的任务之一。本文对静荷载作用下的钢筋混凝土板就弹性、塑性及开裂条件等性态进行了数值模拟分析。退化厚壳单元用于对结构沿厚度分层散化。混凝土的性质沿厚度分层指定。钢筋模拟成线单元。为了模拟混凝土压缩性态,分别应用了理想塑性及应变硬化模式。     

海洋环境中温湿度变化对混凝土氯离子传输研究

氯离子渗透到混凝土内部诱发钢筋锈蚀是海洋钢筋混凝土面临的耐久性关键问题。构建考虑骨料、浆体集料界面区的混凝土模型,建立了环境温度、湿度影响的氯离子传输模型,基于COMSOL数值模拟软件分析了材料、环境对混凝土氯离子传输的影响规律,并通过试验进行了验证。结果表明:模拟结果和试验数据具有较高的吻合度;随着温度的升高,氯离子扩散加快,而混凝土中氯离子的渗透深度随着内部湿度的增大而呈现减小趋势。混凝土中高致密骨料存在阻碍了氯离子传输,但界面区存在使得氯离子沿界面区传输并在骨料背后形成传输前锋。     

氯盐干湿环境下受弯横向裂缝对钢筋混凝土耐久性影响

为了研究持续开裂状态下横向裂缝对钢筋混凝土结构耐久性的影响特性,开展了8根受弯开裂钢筋混凝土梁构件的盐溶液干湿循环试验;借助无损检测技术和破损实测方法,分别对氯离子侵入量、钢筋半电池电位、腐蚀电流密度以及平均锈蚀率等进行了对比分析。研究结果表明,裂缝的存在将提高混凝土的渗透性,裂缝处及周围混凝土内的氯离子含量明显增大;对于一定裂缝分布状况的钢筋混凝土试验梁,内部钢筋的腐蚀电位、腐蚀电流密度以及平均锈蚀率均高于裂缝自愈及无裂缝的试验梁,并受到保护层厚度与裂缝开展状态的影响,其影响规律可用单位长度内的平均裂缝宽度与保护层厚度的比值wm/c来进行综合评价。综合试验结果,初步建议海洋干湿侵蚀环境下钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度wmax宜小于0.003 3 c,相关结论可为海洋混凝土结构的耐久性设计提供参考。     

不同剪跨比下SFCB珊瑚混凝土梁受剪行为研究

珊瑚混凝土和钢-连续纤维筋（Steel-Fiber Composite Bar,SFCB）的结合可以解决岛礁工程建设中建筑材料短缺和筋材腐蚀的问题,研究珊瑚混凝土结构的力学性能,对完善珊瑚混凝土结构理论、推进珊瑚混凝土应用研究进展具有重要的工程实用意义。本文对5根SFCB珊瑚混凝土梁进行斜截面抗剪试验,详细介绍了不同剪跨比下SFCB珊瑚混凝土梁裂缝发展过程,研究了不同剪跨比对SFCB珊瑚混凝土梁破坏形态、纵筋应变、内芯钢筋应变和跨中挠度的影响,并与现有不同筋材珊瑚混凝土梁抗剪性能进行探讨。试验结果表明：相同配筋的梁在不同剪跨比下破坏形态可分为斜压、剪压和斜拉破坏。混凝土梁内部珊瑚骨料均被剪断,混凝土压溃现象不明显,SFCB与珊瑚混凝土粘结良好。纵筋应变与挠度发展分为3个不同的阶段,弯剪区中心与跨中纵筋应变变化规律不同。SFCB珊瑚混凝土梁与钢筋、纤维复材筋珊瑚混凝土梁抗剪性能差异明显,将SFCB应用于珊瑚混凝土梁可以发挥其优良性能。     

国外海工钢筋混凝土结构物的修补技术

一、引言海工钢筋混凝土结构物处于恶劣的环境条件,故比陆上结构物更易遭受破坏。这种结构物在海洋环境中,由于机械碰撞、冲刷作用、冰凌撞击、冻融循环、浪花飞溅区的干湿交替或海水中盐分侵入混凝土等原因而发生破坏的实例很多,例如:新西兰海工钢筋混凝土结构物,由于钢筋严重锈蚀,造成了浪花飞溅区的混凝土发生了开裂和剥落破坏的面积达90％之多。日本钢筋混凝土桥,也造成了板底混凝土的大面积剥落。美国华盛顿州Lower Monumental船闸只使用10年,就由于冻融作用造成了混凝土表面严重破     

人工鱼礁在自然海水条件下的腐蚀寿命研究

有氯盐侵蚀的钢筋腐蚀,是钢筋混凝土结构性能劣化的主要原因之一,混凝土构件使用寿命的关键是氯离子的传输速率和使钢筋产生锈蚀的时间。本文以人工鱼礁混凝土构件为研究对象,分析海水氯离子在C30、C35和钢渣复合材料人工鱼礁混凝土中的扩散系数,以混凝土中钢筋锈蚀的临界氯离子浓度为寿命预测的边界条件,利用氯离子扩散模型预测C30、C35和钢渣复合材料人工鱼礁在海水中的腐蚀寿命。研究结果表明,氯离子在混凝土人工鱼礁中的扩散规律基本满足Fick第二定律。通过模型计算得出C30、C35和钢渣复合材料混凝土人工鱼礁的腐蚀寿命分别为51.6,54.8和56.8年。     

八所港矿砂码头混凝土腐蚀现状分析

针对海南八所港矿砂码头服役近30年的混凝土梁、柱和70年的甬道等结构腐蚀状况进行现场调研,发现钢筋混凝土结构出现钢筋锈蚀、混凝土剥落,部分混凝土严重破损。测量了其混凝土梁、柱、甬道等不同位置混凝土和铁锈中氯离子含量,分析了局部环境对氯离子分布的影响。根据调研结果总结分析了其破损原因。结果表明混凝土中氯离子分布呈现规律性变化,且铁锈中的氯离子含量远小于混凝土中氯离子含量。     

人工鱼礁在自然海水条件下的腐蚀寿命研究

有氯盐侵蚀的钢筋腐蚀,是钢筋混凝土结构性能劣化的主要原因之一,混凝土构件使用寿命的关键是氯离子的传输速率和使钢筋产生锈蚀的时间。本文以人工鱼礁混凝土构件为研究对象,分析海水氯离子在C30、C35和钢渣复合材料人工鱼礁混凝土中的扩散系数,以混凝土中钢筋锈蚀的临界氯离子浓度为寿命预测的边界条件,利用氯离子扩散模型预测C30、C35和钢渣复合材料人工鱼礁在海水中的腐蚀寿命。研究结果表明,氯离子在混凝土人工鱼礁中的扩散规律基本满足Fick第二定律。通过模型计算得出C30、C35和钢渣复合材料混凝土人工鱼礁的腐蚀寿命分别为51.6,54.8和56.8年。     

海港混凝土建筑中钢筋的外加电流阴极保护

一般认为,钢筋腐蚀是钢筋混凝土结构耐久性退化的最主要原因,它所造成的破坏和损失也是最严重的。在所有钢筋腐蚀中,建造于海洋环境中的各种港工设施的腐蚀占了很大一部分。挪威对700座港工混凝土结构调查结果表明,在浪溅区的梁板因钢筋腐蚀引起的严重破损占20%;沙特阿拉伯海滨地区42座混凝土框架结构的耐久性调查结果显示,74%的结构都有严重的钢筋腐蚀破坏;日本对103座码头调查后证明,服役20年以上的混凝土结构都有相当大的顺筋锈裂[1]。中国的钢筋腐蚀破坏也很严重,于20