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冲刷与氯离子侵蚀耦合作用下的混凝土性能研究

作　者: 王泽涛
导　师: 李惠
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 氯离子侵蚀冲刷水工结构耦合作用
分类号: TV431
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

水工结构长期服役于比较恶劣的环境中,这对结构的使用寿命影响很大。而决定水工混凝土结构使用寿命的重要因素之一就是材料的耐久性。在所有影响水工混凝土耐久性的因素中冲刷和氯离子侵蚀又是很重要两种因素。所以进行这两种因素耦合作用下的混凝土性能研究具有很高的研究价值。本文是从冲刷和氯离子侵蚀分别在单因素条件下对混凝土产生的作用以及这两者的耦合作用这两方面展开研究工作的。主要的研究内容包括:首先,对冲刷和氯离子侵蚀的作用机理进行系统研究,得到相应的计算公式,并且对冲刷与氯离子侵蚀之间的相互影响做相应的理论分析。通过理论分析可以看出冲刷作用在满足一定的条件时会加速混凝土中氯离子的扩散,氯离子侵蚀同样会加大冲刷对混凝土产生的作用效果。其次,根据冲刷对混凝土材料产生的破坏特征,将冲刷与氯离子侵蚀结合起来,得到了在冲刷作用的影响下混凝土中氯离子扩散的计算公式。最后,进行了单因素作用和双因素耦合作用混凝土性能试验。试验结果和耦合作用的理论计算具有很好的相关性。证明该公式可以用来计算冲刷作用下氯离子在混凝土中的扩散情况。通过试验也验证了在氯盐浓度比较高的环境中,冲刷对混凝土产生的作用效果会大大提高。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-17
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-16
    1.2.1 氯离子侵蚀  10-14
    1.2.2 冲刷作用  14-16
    1.2.3 多因素耦合作用  16
  1.3 本文的主要研究内容  16-17
第2章冲刷和氯离子侵蚀对混凝土的作用机制  17-46
  2.1 引言  17
  2.2 氯离子对钢筋混凝土的侵蚀  17-22
    2.2.1 氯离子侵蚀对钢筋的破坏  17-18
    2.2.2 氯离子侵蚀对混凝土的破坏  18-20
    2.2.3 氯离子侵入机理及扩散模型的研究  20-22
  2.3 冲刷对混凝土的作用机制  22-26
    2.3.1 水工结构的破坏特征  22-23
    2.3.2 冲刷量的计算公式  23
    2.3.3 冲刷公式中各参数的确定  23-25
    2.3.4 单位面积质量损失量w 的计算  25
    2.3.5 水工结构受磨蚀的影响因素  25-26
  2.4 冲刷作用对混凝土中氯离子扩散的影响  26-44
    2.4.1 冲刷对混凝土表面的影响  26
    2.4.2 混凝土表面厚度变化对氯离子扩散的影响  26-33
    2.4.3 算例1  33-36
    2.4.4 混凝土表面形状变化对氯离子扩散的影响  36-41
    2.4.5 算例2  41-44
  2.5 本章小结  44-46
第3章冲刷与氯离子侵蚀耦合作用混凝土性能试验方法研究  46-56
  3.1 引言  46
  3.2 现有试验方法简介  46-50
    3.2.1 氯离子扩散的试验方法  46-49
    3.2.2 冲刷的试验方法  49-50
  3.3 本文的试验方法  50-55
    3.3.1 试验内容简介  50
    3.3.2 试验相似比的计算  50-53
    3.3.3 试件的制备  53-54
    3.3.4 试验装置  54-55
  3.4 本章小结  55-56
第4章冲刷与氯离子侵蚀混凝土性能试验  56-72
  4.1 引言  56
  4.2 混凝土性能试验  56-61
    4.2.1 氯离子侵蚀单因素混凝土性能试验  56-59
    4.2.2 冲刷作用单因素混凝土性能试验  59-60
    4.2.3 双因素耦合作用混凝土性能试验  60-61
  4.3 试验结果分析  61-71
    4.3.1 冲刷对氯离子侵蚀的影响  61-69
    4.3.2 氯离子侵蚀对冲刷的影响  69-71
  4.4 本章小结  71-72
结论  72-73
参考文献  73-78
致谢  78

冲刷与氯离子侵蚀耦合作用下的混凝土性能研究

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