氯盐腐蚀环境下混凝土结构氯离子扩散模型研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2013年第5期(总第283期)混凝土理论研究Number5in2013(TotalNo283)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2013．05．013氯盐腐蚀环境下混凝土结构氯离子扩散模型研究蒋萌’，陆宏健，寇新建，李林林(1．上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200240；2．广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，广西南宁530011)摘要：混凝土结构耐久性降低会导致结构失效并带来巨大的经济损失，研究氯离子扩散规律是氯盐腐蚀环境下

2、混凝土结构耐久性评估的关键工作，在Fick第二扩散定律基础上，建立了考虑环境温度、混凝土材料对氯离子结合作用、氯离子扩散系数的时间性、混凝土应力状态和材料劣化效应的氯离子扩散理论模型，通过工程算例对理论模型进行验证，为氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性分析提供了理论依据，最后提出进一步研究的方向。关键词：混凝士耐久性；氯离子；有效扩散系数；扩散方程；寿命预测中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2013)05—0046—04Diffusionmodelstudyofchlorideioninconcretestructu

3、reunderchlorinesaltcorrosionenvironmentJIANGMeng，LUHong-jian2，KOUXin-jian，uL面-(1．SchoolofNavalArchitecture，OceanandCivilEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China；2．GuangxiCommunicationsPlanningSurveyingandDesigningInstitute，Nanning530011，China)Abstract：Thereduc

4、tionofconcretestructuredurabilitywouldcausestructuralfailureandbringhugeeconomiclOSS．Thestudyofchlorideiondiffusionlawwaskeyworkoftheassessmentofconcretestructuredurabilityinchlorideenvironment．BasedonFick’Ssecondlawofdiffusion，thetheoreticalmodelofchlorideiondiffusionwhichtaked

5、environmentaltemperature．chlorideionbindingcapacityofconcrete，timeofdiffusioncoe伍cient，stressstateandmaterialdegradationeffectofconcreteintoconsiderationwasestablished．thetheoreticalmodelwasverifiedbyengineeringexample，thatprovidestheoreticalbasisforthedurabilityanalysisofconcre

6、testructuredurabilityinchlorideenvironmentfinally．thedirectionoffurtherstudywaspointedout．KeyWOrds：durabilityofconcrete；chlorideion；effectivediflusioncoefficient；diffusionequation；servicelifeprediction0引言型进行验证。1氯离子扩散经典模型混凝土结构的耐久性失效问题已成为当今困扰土建工程的一个世界性问题，国内外大量研究表明，氯盐和钢筋腐国内外研究机构长期以

7、来倾向于采用Collepardi提出蚀是影响混凝土结构耐久性的首要因素【-2]。我国海域辽阔，的Fick第二定律来计算混凝土中氯离子侵蚀过程，以扩散海岸线很长，大规模的基础设施建设集中在沿海地区，已建为主要方式来建立氯离子在混凝土中的传输模型，不考虑的海港工程多数达不到设计寿命要求，如上海港自20世纪对流的影响并假设：①氯离子扩散时不与混凝土结合，无化80年代以来，先后对军工路、张华浜、煤炭、民生等码头进行学反应或物理黏结；②混凝土是半无限均匀介质，是可渗了改造，“八五”、“九五”期间投入码头建设资金98．4亿元，透性的且是均质的；③氯离子扩散系数不随

8、时间变化。Fick其中41_4亿元用于更新改造回。加强混凝土结构的耐久性第二扩散定律的扩散方程