氯离子在海工混凝土中的传输性能研究

论文摘要

随着近海、海岸、海洋工程的不断发展,海工混凝土被广泛应用于基础设施建设。与此同时,海工混凝土结构因氯离子侵蚀而发生破坏的问题变得尤为突出,既给工程带来潜在的安全隐患又增加了维护成本。因此,对复杂海洋环境下海工混凝土抗氯性能的研究有着极为重要的意义。本文首先介绍了水灰比、温度、干湿循环等因素对氯离子扩散的影响机理及模型,归纳总结了氯离子在混凝土中的传输模型。其次,通过自然扩散法对综合影响因素作用下海工混凝土中氯离子扩散系数进行了研究,实验中设置了水灰比、温度、干湿循环、温度循环多种氯离子扩散影响因素对海工混凝土结构在人造海洋环境中进行模拟。测定了海工混凝土不同深度氯离子的含量,并通过FIB Model Code 2006给出的用于工程设计的氯离子传输模型计算出氯离子扩散系数;分析了不同影响因素对氯离子扩散的影响;探讨了干湿-温度双循环耦合作用对氯离子扩散的影响;最后通过实验数据对海工混凝土服役年限进行了预测。随后,本文还开展了对人工鱼礁混凝土抗氯性能的研究,探讨了新型人工鱼礁混凝土的配方,并与普通硅酸混凝土抗氯性能进行对比。通过对抗压强度、氯离子扩散系数、表面pH值、服役年限进行比较,分析人工鱼礁混凝土的优劣性,得出了人工鱼礁混凝土更适合用于人工鱼礁建设。本文研究的创新点在于考虑到了温度循环作用对氯离子扩散系数的影响以及探讨了新型人工鱼礁混凝土的性能。通过上述相关实验及数据分析,得出了一系列有助于实际工程的结论,给实际工程的设计、施工、防护提供参考依据,将可能为海洋工程节约一定的经济成本。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 引言
•   1.2 混凝土中钢筋锈蚀机理的研究背景和意义
•     1.2.1 工程背景
•     1.2.2 氯离子引起钢筋锈蚀的机理
•   1.3 氯盐环境下海工混凝土结构耐久性的研究现状
•     1.3.1 国外研究进展
•     1.3.2 国内研究现状
•   1.4 存在的问题
•   1.5 本文主要研究内容
• 第二章 混凝土内部氯离子传输机理及数值模型
•   2.1 引言
•   2.2 混凝土孔隙结构分析
•   2.3 混凝土中氯离子的传输机理
•     2.3.1 氯离子传输原理
•     2.3.2 饱和混凝土中氯离子的扩散原理
•     2.3.3 非饱和混凝土中氯离子的扩散原理
•     2.3.4 干湿循环作用下的氯离子传输机理
•   2.4 本章小结
• 第三章 普通硅酸盐混凝土中氯离子的传输性能研究
•   3.1 引言
•   3.2 实验原材料及仪器介绍
•     3.2.1 原实验材料
•     3.2.2 实验仪器
•   3.3 试验方法
•     3.3.1 试块制备过程
•     3.3.2 试验方案设计
•   3.4 实验结果分析
•     3.4.1 温度及水灰比对扩散系数的影响
•     3.4.2 不同循环机制对扩散系数的影响
•   3.5 耦合因素作用下钢筋混凝土寿命预测
•   3.6 本章小结
• 第四章 人工鱼礁混凝土中氯离子传输特性研究
•   4.1 引言
•   4.2 实验原材料及实验设备
•     4.2.1 实验原材料
•     4.2.2 试验仪器
•   4.3 试验方法
•     4.3.1 配合比设计
•     4.3.2 试块制取
•     4.3.3 表面pH值测定
•     4.3.4 抗压强度测定
•     4.3.5 氯离子扩散系数测定
•     4.3.6 微观分析实验
•   4.4 试验结果分析
•     4.4.1 人工鱼礁混凝土受力性能分析
•     4.4.2 人工鱼礁混凝土抗氯性能分析
•     4.4.3 人工鱼礁混凝土表面碱度分析
•     4.4.4 人工鱼礁混凝土微观分析
•   4.5 人工鱼礁混凝土使用寿命预测
•   4.6 本章小结
• 第五章 结论与展望
•   5.1 结论
•   5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的学术论文及研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 许盛龙

导师: 王晋宝

关键词: 海工混凝土,人工鱼礁,耐久性,氯离子

来源: 浙江海洋大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 浙江海洋大学

分类号: P75

DOI: 10.27747/d.cnki.gzjhy.2019.000060

总页数: 72

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