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氯离子在钢筋混凝土构件中扩散规律试验研究

作　者: 杜琳倩
导　师: 阎西康
学　校: 河北工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢筋混凝土结构 腐蚀 氯离子 扩散规律
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


钢筋混凝土结构的耐久性是保证钢筋混凝土结构达到使用寿命的重要因素。在实际工程中，因耐久性不足造成的损失巨大，日益成为人们关注的焦点。目前，由于工程中出现了大量由于氯离子腐蚀而造成钢筋混凝土结构破坏，对于混凝土结构的大气氯离子腐蚀研究已经成为当今土木研究的一个重要分支。本文通过对钢筋混凝土梁在盐雾状态下腐蚀试验进行研究，分析氯离子在混凝土中的扩散规律，及对钢筋腐蚀的规律与特点。试验利用实验室中盐雾腐蚀箱模拟海边大气环境中20年腐蚀，对20钢筋混凝土梁中三个表面分梯度，按照相关规定滴定测量氯离子含量。通过氯离子含量变化规律对试验梁的氯离子扩散进行研究与分析。其次取出梁中钢筋，观察钢筋受损程度，针对钢筋受损情况进行分析和定性总结。通过以上两方面全面了解氯离子对钢筋混凝土腐蚀的程度，规律变化，以此了解氯离子在钢筋混凝土中扩散的全过程。试验结果显示氯离子在混凝土中呈线性扩散，符合Fick第二扩散定律，钢筋受损情况严重。提高混凝土骨料强度，减小水灰比，增加保护层厚度均对保护钢筋混凝土有显著保护作用。以上研究结果对进一步研究氯离子在混凝土中扩散，及钢筋混凝土在氯离子腐蚀状态下的保护提供一定参考与帮助。

全文目录


摘要  4-5
abstract  5-8
第一章 绪论  8-17
  §1-1 课题的研究意义  8-9
  §1-2 国内外研究概况  9-16
    1-2-1 材料层次的研究现状  11-15
    1-2-2 构件层次的研究现状  15
    1-2-3 结构层次的研究现状  15-16
  §1-3 本文的主要研究工作  16-17
第二章 氯离子侵蚀钢筋混凝土的机理研究  17-27
  §2-1 氯离子对混凝土的腐蚀过程  17-19
    2-1-1 氯离子来源  17-18
    2-1-2 氯离子进入混凝土的迁移机制  18
    2-1-3 混凝土中氯离子的扩散机理及氯离子在混凝土中存在形式  18
    2-1-4 氯离子侵蚀混凝土机理  18-19
  §2-2 在氯离子环境下钢筋被锈蚀机理  19-23
    2-2-1 一般情况下钢筋锈蚀过程  19-20
    2-2-2 含氯离子条件下的钢筋锈蚀  20-22
    2-2-3 钢筋混凝土构件的锈蚀破坏的过程  22-23
  §2-3 遭受腐蚀后钢筋混凝土检测与防腐方法简介  23-26
    2-3-1 钢筋混凝土结构受到腐蚀后的检测方法  23-24
    2-3-2 钢筋混凝土结构的防腐方法简介  24-26
  §2-4 本章小结  26-27
第三章 盐雾环境下钢筋混凝土构件腐蚀试验方案  27-34
  §3-1 试验简介及目的  27-28
    3-1-1 试验简介  27
    3-1-2 试验目的  27-28
  §3-2 试验原材料  28-29
    3-2-1 混凝土  28
    3-2-2 钢筋  28
    3-2-3 试验用品  28-29
  §3-3 试验方案设计  29-32
    3-3-1 试验方案  29
    3-3-2 试验梁的设计与制作  29-30
    3-3-3 喷雾方案  30-31
    3-3-4 盐水浓度计算  31-32
  §3-4 氯离子含量检测  32-33
    3-4-1 混凝土中的砂浆粉末取得方法  32
    3-4-2 氯离子含量的检测  32-33
  §3-5 钢筋锈蚀的检测  33
  §3-6 本章小结  33-34
第四章 试验结果分析  34-61
  §4-1 构件中氯离子含量及其影响因素分析  34-50
    4-1-1 构件中氯离子数据分析  34-36
    4-1-2 游离态的氯离子和结合态的氯离子在混凝土内部关系  36-42
    4-1-3 不同深度对氯离子扩散的影响  42-44
    4-1-4 腐蚀时间对氯离子扩散的影响  44-48
    4-1-5 水灰比对氯离子扩散的影响  48-49
    4-1-6 氯离子含量梯度对氯离子扩散的影响  49-50
  §4-2 氯离子含量与混凝土腐蚀的关系  50-52
    4-2-1 混凝土的腐蚀现象  51
    4-2-2 混凝土腐蚀的临界氯离子含量  51-52
  §4-3 氯离子含量与钢筋锈蚀的关系  52-59
    4-3-1 钢筋的锈蚀现象  52-56
    4-3-2 钢筋锈蚀影响因素分析  56-58
    4-3-3 盐雾环境下的钢筋锈蚀阀值研究  58-59
  §4-4 本章小结  59-61
第五章 氯离子扩散研究  61-68
  §5-1 氯离子扩散深度研究  61-64
  §5-2 氯离子的扩散模型的研究  64-66
    5-2-1 Fick 第二扩散定律的基本假设  64
    5-2-2 Fick 第二扩散定律的基本形式  64-65
    5-2-3 盐雾环境下的扩散模型研究  65-66
  §5-3 本章小结  66-68
第六章 结论与展望  68-70
参考文献  70-72
致谢  72

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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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