:分析了海工混凝土结构的腐蚀机理 ,并对海工混凝土结构的腐蚀危险性进行了评估,表明氯离子对混凝土结构 内钢筋 的腐蚀是混凝土结构与构件耐久性的主要控制 因素。确定了菲克第二扩散定律的解析解 中表面氯离子浓度 、临界氯离子浓度和 保护层厚度等参数的取值,获得了不 同矿物掺合料 自密实海工高性能混凝土满足 100年耐久性设计年限要求的有效氯离子扩散 系数控制指标 ,并表明掺合料的种类和掺量在合理的范围时 ,自密实海工高性能混凝土的耐久性可满足设计使用年限 100年的 耐久性 要求 。 关键词:自密实混凝土 ;腐蚀机理;耐久性关键参数;寿命评价 中图 分类号 :TU528.01 文献标 志码 :A 文 章编 号 :1002—3550(2015)02~0046—04 Studyondurabilitydesign of100years’life evaluation technology forhigh performanceself—com pacting concrete LIPengping .LⅢ Xing’. FAN Zhihong ' (1.KeyLaboratoryofHarborandMarineStructureDurabilityTechnologyoftheMinistryofCommunications,Guangzhou510230 China:2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China) Abstract:Inthiswok ,thecorrosionmechanism ofmarineconcretestructuresiSanalyzedandtheriskofcorrosionforreinforcedsteel isassessed,theresultsshow thatthecorrosion ofreinforced steelisthem aincontrolling factorofdurabilityofconcretestructures,which leadbythepenetrationofchlorideionsintotheconcretecover.Furthermore,thesurfacechlorideconcentration,thecriticalchloridecon— centrationandtheconcretecoverthicknessaredetermined,andthecontroltargetsofchloridediffusioncoefi cientforself—compacting concretesareanalyzedinthisstudy,theresultsshow thatthedurabilityofself—compactingconcretescanmeetthe100一year durability designrequirementswhentheadmixturetypeanddosageintherangeofreasonable. Keywords:self—compacting concrete;corrosion mechanism ;keyparametersofdurability;lifeevaluation O 引 言 海洋环境 中的氯离子有极强 的穿透 力和去钝化作用 而使混凝土结构内的钢筋产生锈蚀 ,钢筋一旦发生锈蚀其 体积将逐渐膨胀直至达 到原钢筋体积 的 2~l0倍 ,这将对 钢筋表面的混凝土保护层产生很大拉应力 ,当拉应力超过 混凝土抗拉强度 时保护层将开裂 、起层 、剥落甚 至使结构 失效 ,使结构使用寿命大大降低 。 自密实混凝土于 20世纪 80年代后期 由 Et本 首先发 明并应用 ,其关键技术是通过掺加高效减水剂和矿物掺合 料 ,在低水胶 比条件下 大幅度 提高混凝 土拌 合物 的流动 性 ,同时保证混凝 土拌合物具有 良好 的黏聚性和稳定性 , 防止泌水和离析 。尽管 自密实混凝土在过去的数十年 间发展迅速 ,但其在海港工程 中的应用不够广泛 ,且 主要 应用于一些低强度等级的海工附属混凝土结构 。 收 稿 日期 :2014—06—28 基 金项 目:科技部 专项 资金 (201lEG124277) · 46 · 目前大型 的海 工混 凝 土结 构 的耐 久性 设 计 寿命 都 达到了 100年 ,而 目前 国 内外 还没 有对 满足 100年耐 久 性设计寿命 的 自密 实海 工 高性 能混 凝 土开展 有 针对 性 的耐久性寿命 评价研 究 。本研究 利用湛江 港暴露试 验站 的部分基础数据并结合 国内某大型海工项 目的调研数据 , 开展 自密实海工高性能混凝土的耐久性 寿命评价工作 ,以 确保 自密实海工高性能混凝土可达到 100年耐久性设计寿 命的要求 ,为其在海工混凝土结构中的广泛应用奠定基础 。 1 自密实海工 高性 能混凝 土 的耐久性 寿命评 价 理论 基 础 1.1 海工混凝土结构的腐蚀因素分析 对于大部分地区的海港工程混凝土结构 ,混凝土构件 可能发生的劣化机理包括 :海洋氯离子导致 的构件 内部钢 筋的锈蚀过程 ;由于大气中二氧化碳引起混凝 土内部钢筋
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