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海洋工程混凝土结构高耐久性防护措施研究

作　者: 王敏杰
导　师: 李志国
学　校: 天津大学
专　业: 建筑材料
关键词: 钢塑复合结构 耐久性 混凝土结构 灰色模型 使用寿命 海洋工程
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


进入20世纪1990年代以来,我国国家规范要求重点、重要混凝土结构工程的使用寿命为100a。提高混凝土的耐久性,不仅能够节约有限的自然资源、减少资源的浪费,而且有利于保证工程质量和提高结构的安全性,所以对混凝土耐久性创新理论的研究和应用技术的开发是本领域探索研究的重点。目前海洋工程中保证混凝土结构耐久性的理论和技术通常应是采用高性能混凝土,通过提高混凝土的密实性,来达到提高混凝土结构耐久性得目的,使使用寿命达到100a。除此之外,还有增加混凝土保护层的厚度、采用涂塑钢筋、采用树脂类防腐涂层、牺牲阳极的阴极保护和添加混凝土阻锈剂等措施,这些措施的采用在一定程度上提高了混凝土的耐久性,但也有一定的局限性。但目前这些理论和技术尚存异议,须待实践检验。本论文创新性的提出塑-钢-钢筋混凝土结构(PSRC)复合理论,通过采用高密度聚丙烯管与钢管进行复合,包覆在海洋工程中钢筋混凝土柱的外侧,来达到有效的阻隔海水对钢筋混凝土的侵蚀,从而更加有效的提高混凝土结构的耐久性。本论文的主要工作内容是塑-钢-钢筋混凝土结构(PSRC)外层高密度塑料防护层的具体选定原则和抵抗酸、碱、盐侵蚀的能力,验证其在海洋环境下的各种耐久性指标；钢塑复合管中层胶结层的具体构造、厚度、强度以及通过缩尺试件的压扁试验来验证复合层的抗剥离性能；钢塑复合管外层高密度塑料层抗紫外线老化的能力,采用灰色模型预测其使用寿命；钢塑复合管在具体的海洋工程中的施工工艺以及发展前景等。本论文的主要创新点是在采用传统的高性能混凝土提高其密实性和高强度来达到耐久性要求的基础上,创新性的提出了塑-钢-钢筋混凝土结构(PSRC)复合理论应用于海洋工程中混凝土柱的高耐久性防护；同时对PSRC复合结构进行了初步的构造设计并对其施工工艺提出了建议。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 混凝土耐久性的研究背景及研究现状  8-11
    1.1.1 混凝土结构耐久性的研究背景  8-9
    1.1.2 混凝土结构耐久性的研究现状  9-11
  1.2 海洋工程混凝土侵蚀机理  11-12
    1.2.1 氯离子侵蚀机理  11-12
    1.2.2 硫酸盐侵蚀机理  12
  1.3 本论文研究的主要内容,主要工作及主要创新点  12-15
    1.3.1 本论文研究的主要内容  12-13
    1.3.2 本论文研究的主要工作  13
    1.3.3 本论文研究的主要创新点  13-15
第二章 钢塑复合结构外层抵抗酸、碱、盐性能分析  15-34
  2.1 钢塑复合结构外部塑料层的选定  15-17
    2.1.1 钢塑复合结构外部塑料层的选定原则  15-16
    2.1.2 无规共聚聚丙烯(PP)性能分析  16-17
  2.2 PP抵抗酸、碱、盐性质试验设计  17-20
    2.2.1 试验方案设计  17-18
    2.2.2 试验仪器及试验材料性质  18-20
  2.3 试验结果分析  20-34
    2.3.1 试验步骤  20-22
    2.3.2 试验结果  22-34
第三章 钢塑复合结构中部胶粘层力学性能研究  34-45
  3.1 中部胶粘层的构造做法  34-35
    3.1.1 钢管表面的预处理  34
    3.1.2 粘接胶的涂覆  34-35
  3.2 粘接层抗拉强度力学性能试验  35-38
    3.2.1 试验方案设计  35
    3.2.2 试验主要材料性质  35-36
    3.2.3 试验结果分析  36-38
    3.2.4 结论  38
  3.3 胶粘层抗冲击剥离性能试验分析  38-45
    3.3.1 试验方案设计  38-41
    3.3.2 试验结果分析  41-44
    3.3.3 结论  44-45
第四章 钢塑复合结构外部塑料层抗紫外线老化性能分析  45-68
  4.1 抗紫外线老化试验方案设计  45-51
    4.1.1 试验方案的设计  45-46
    4.1.2 试验用老化箱的设计  46-50
    4.1.3 试验主要材料的理化性质  50-51
  4.2 钢塑复合结构外部防腐层抗紫外线老化试验结果分析  51-61
    4.2.1 试验步骤  51-52
    4.2.2 试验结果  52-60
    4.2.3 试验小结  60-61
  4.3 系统科学灰色模型预测防腐层使用寿命  61-68
    4.3.1 灰色预测模型的理论基础  61-62
    4.3.2 灰色预测模型的建立  62-63
    4.3.3 基于紫外老化试验数据的灰色预测  63-67
    4.3.4 本节小结  67-68
第五章 保证混凝土结构高耐久性的钢塑复合结构施工工艺  68-72
  5.1 海洋工程环境概述  68-69
  5.2 海洋工程混凝土结构高耐久性钢塑复合结构施工工艺  69-71
    5.2.1 钢塑复合结构后期施工法的施工工艺  69-70
    5.2.2 钢塑复合结构前期施工法的施工工艺  70-71
  5.3 混凝土结构高耐久性钢塑复合结构的后期维护  71-72
第六章 结论与展望  72-74
  6.1 结论  72-73
  6.2 展望  73-74
参考文献  74-76
发表论文和参加科研情况说明  76-77
致谢  77

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构
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