中文名 | 疲勞作用對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散和臨界濃度的影響研究 | 項(xiàng)目類別 | 面上項(xiàng)目 |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 蔣林華 | 依托單位 | 河海大學(xué) |
研究混凝土中的氯離子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度對(duì)確保氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和提高工程使用壽命具有十分重要的意義。本項(xiàng)目從影響氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命最為關(guān)鍵的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度入手,針對(duì)影響較大而研究又少的疲勞作用這一因素,分模擬溶液和混凝土兩個(gè)層次,研究了拉伸、壓縮和彎曲疲勞作用對(duì)氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度影響的理論、測(cè)試方法和定量計(jì)算模型,探索了提高氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的新方法,研究?jī)?nèi)容包括混凝土的疲勞損傷、疲勞作用荷載形式和損傷程度對(duì)氯離子擴(kuò)散的影響及其敏感性、考慮疲勞作用影響的氯離子擴(kuò)散模型、鋼筋脫鈍檢測(cè)和判定方法、疲勞作用對(duì)氯離子臨界濃度值的影響以及提高氯鹽環(huán)境受疲勞作用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的新方法。項(xiàng)目在混凝土疲勞損傷定量表征方法、疲勞作用對(duì)氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度影響的機(jī)理、規(guī)律、測(cè)試方法和定量計(jì)算模型等方面取得了創(chuàng)新成果。項(xiàng)目揭示了疲勞作用對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度影響的規(guī)律和機(jī)理,為氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安全度分析提供了科學(xué)依據(jù)。項(xiàng)目共發(fā)表論文48篇,其中SCI收錄論文28篇、EI收錄論文5篇、核心論文15篇,申請(qǐng)發(fā)明專利5項(xiàng)(4項(xiàng)已獲授權(quán)),培養(yǎng)博士2名,碩士5名。 2100433B
研究混凝土中的氯離子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度對(duì)確保氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和提高工程使用壽命具有十分重要的意義。本項(xiàng)目從影響氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命最為關(guān)鍵的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度入手,針對(duì)影響較大而研究又少的疲勞作用這一因素,分模擬溶液和混凝土兩個(gè)層次,系統(tǒng)研究疲勞作用對(duì)氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度影響的理論、測(cè)試方法和定量計(jì)算模型,探索提高氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的新方法,內(nèi)容包括混凝土的疲勞損傷、疲勞作用荷載形式和損傷程度對(duì)氯離子擴(kuò)散的影響及其敏感性、考慮疲勞作用影響的氯離子擴(kuò)散模型、鋼筋脫鈍檢測(cè)和判定方法、疲勞作用對(duì)氯離子臨界濃度值的影響以及提高氯鹽環(huán)境受疲勞作用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的新方法。本項(xiàng)目旨在揭示疲勞作用對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度影響的規(guī)律和機(jī)理,為氯鹽環(huán)境受疲勞作用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和安全度分析提供科學(xué)依據(jù)。
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中有規(guī)定,見圖。 檢測(cè)方法有酸鉀法、電位滴定法、Cl-選擇性電極法。其中鉀法存在滴定終點(diǎn)時(shí)顏色難以辨認(rèn)、精確度不高,人為誤差較大;電位滴定法與Cl-選擇性電極測(cè)氯離子測(cè)定法同屬于...
當(dāng)前用于混凝土氯離子提取液中氯離子含量測(cè)定的方法有硝酸銀噴涂法、電位法和化學(xué)滴定法等方法。硝酸銀噴涂法是將混凝土試塊劈開或切開,在斷面上噴涂硝酸銀,并通過(guò)顯色劑顯色得到氯離子的擴(kuò)散深度,一般用于只需定...
普通硅酸鹽水泥配制的混凝土,其臨界強(qiáng)度不能低于其標(biāo)準(zhǔn)值的30%,C10混凝土不能低于5兆帕,摻防凍劑的混凝土不能低于4兆帕。新拌混凝土在受凍后再恢復(fù)正溫養(yǎng)護(hù),強(qiáng)度可繼續(xù)增長(zhǎng),并達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)95%以上所...
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評(píng)分: 3
混凝土中氯離子擴(kuò)散性能研究——混凝土是當(dāng)今社會(huì)最重要的結(jié)構(gòu)工程材料之一,但由于受外界環(huán)境的影響,混凝土的耐久性嚴(yán)重不足,從而造成了混凝土結(jié)構(gòu)的過(guò)早破壞。而鋼筋銹蝕是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)早破壞,影響混凝土耐久性的一個(gè)重要因素,氯離子侵蝕又是引起鋼筋...
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評(píng)分: 4.6
目前,混凝土材料和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)正處于由強(qiáng)度設(shè)計(jì)向耐久性設(shè)計(jì)過(guò)渡的階段?;炷凉こ腾呌谟笮突途扌突请S著時(shí)間的推移,人們認(rèn)識(shí)到已建工程并非都是耐久的,遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)壽命、過(guò)早破壞的事例已屢見不鮮。鋼筋銹蝕是影響混凝土耐久性的主要原因。而氯離子又是造成鋼筋銹蝕的一大主要因素。
氯鹽環(huán)境中工作的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),氯離子侵入是誘發(fā)鋼筋銹蝕的主要原因?;炷林械穆入x子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度研究對(duì)確保氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和提高工程使用壽命具有十分重要的意義。項(xiàng)目從影響氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命最為關(guān)鍵的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度入手,針對(duì)影響較大而研究又較少的溶液組成這一因素,分模擬溶液和混凝土兩個(gè)層次,研究了溶液組成對(duì)氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度影響的理論、規(guī)律和測(cè)試方法,探索了阻銹劑、礦物外加劑對(duì)提高氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的作用,研究?jī)?nèi)容包括離子相互作用對(duì)氯離子擴(kuò)散的影響、常見離子種類和濃度對(duì)氯離子擴(kuò)散的影響、考慮溶液組成影響的氯離子擴(kuò)散模型、鋼筋脫鈍檢測(cè)和判定方法、溶液組成對(duì)氯離子臨界濃度值的影響以及提高氯鹽環(huán)境下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的新方法。項(xiàng)目在與混凝土中鋼筋腐蝕發(fā)生的自然屬性相一致的鋼筋活性腐蝕的起始臨界點(diǎn)無(wú)損綜合判別方法,阻銹劑、氯離子來(lái)源和礦物外加劑對(duì)混凝土中鋼筋腐蝕臨界氯離子濃度的影響規(guī)律,結(jié)合氯離子參與混凝土中鋼筋的腐蝕過(guò)程,混凝土中鋼筋腐蝕臨界氯離子濃度的表示方法,溶液成份對(duì)氯離子擴(kuò)散遷移特性的影響規(guī)律等方面取得了創(chuàng)新成果。項(xiàng)目揭示了溶液組成對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度影響的規(guī)律和機(jī)理,為氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安全度分析提供了科學(xué)依據(jù)。項(xiàng)目共發(fā)表論文42篇,其中SCI收錄論文11篇,EI收錄論文12篇,申請(qǐng)發(fā)明專利5項(xiàng),培養(yǎng)博士4名,碩士4名。 2100433B
混凝土中的氯離子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度研究對(duì)確保氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和提高工程使用壽命具有十分重要的意義。本項(xiàng)目從影響氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命最為關(guān)鍵的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度入手,針對(duì)影響較大而研究又較少的溶液組成這一因素,分模擬溶液和混凝土兩個(gè)層次,系統(tǒng)研究溶液組成對(duì)氯離子擴(kuò)散系數(shù)和臨界氯離子濃度影響的理論、測(cè)試方法和定量計(jì)算模型,探索提高氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的新方法,內(nèi)容包括離子相互作用對(duì)氯離子擴(kuò)散的影響、常見離子種類和濃度對(duì)氯離子擴(kuò)散影響的敏感性、考慮溶液組成影響的氯離子擴(kuò)散模型、鋼筋脫鈍檢測(cè)和判定方法、溶液組成對(duì)氯離子臨界濃度值的影響以及提高氯鹽環(huán)境下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的新方法。本項(xiàng)目旨在揭示溶液組成對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散和臨界氯離子濃度影響的規(guī)律和機(jī)理,為氯鹽環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安全度分析提供科學(xué)依據(jù)。
近海及海洋工程結(jié)構(gòu)的混凝土在服役過(guò)程中不僅會(huì)經(jīng)受氯鹽的侵蝕作用,而且還會(huì)承受包括風(fēng)荷載、車輛荷載、波浪荷載甚至地震等荷載的作用。荷載作用會(huì)改變混凝土的微/細(xì)觀結(jié)構(gòu)形式,甚至產(chǎn)生新的裂紋,改變氯離子的傳輸邊界條件,影響混凝土的滲透擴(kuò)散特性。本項(xiàng)目擬采用理論解析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,結(jié)合混凝土微/細(xì)觀尺度下的物理和力學(xué)特性,建立力學(xué)荷載和氯鹽環(huán)境耦合作用下混凝土中氯離子擴(kuò)散特性研究的理論解析模型以及微/細(xì)觀多尺度數(shù)值分析模型與方法;對(duì)比理論解析結(jié)果、微/細(xì)觀尺度數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)有相關(guān)荷載影響的試驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證模型與方法的合理性和可靠性;研究荷載加載形式對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散行為的影響規(guī)律,揭示加載水平對(duì)混凝土表觀擴(kuò)散特性的影響機(jī)制;建立加載后混凝土中有效氯離子擴(kuò)散系數(shù)與應(yīng)力水平或損傷因子之間的定量關(guān)系。本項(xiàng)目建立的理論和數(shù)值方法可為荷載與氯鹽環(huán)境耦合作用下混凝土耐久性設(shè)計(jì)及評(píng)估提供理論指導(dǎo)。