论文部分内容阅读
在役钢筋混凝土结构会受到自然环境的影响,其影响因素主要分为侵蚀介质和气候环境条件两大类。氯离子是环境中最危险的侵蚀介质,其侵蚀加快了钢筋混凝土中钢筋的腐蚀速度,致使结构发生破坏,降低了结构的耐久性。大气区混凝土中氯离子的迁移主要受气候环境条件的影响,环境湿度是其中最重要的影响因素之一,决定了混凝土中的水分含量;水分是混凝土中氯离子迁移的必要条件,能够携带孔隙中的氯离子迁移,从而影响氯离子在混凝土中的分布。开展不同环境湿度条件下混凝土中氯离子迁移的规律和机理,对于研究混凝土的耐久性具有一定的学术和实际工程意义。本文利用环境湿度模拟装置,研究了不同环境湿度条件对混凝土内部湿度、水分和氯离子传输的影响,建立了环境湿度交替作用下混凝土中氯离子的传输模型,并进行了数值分析。利用微观分析手段分析了环境湿度对混凝土微观形貌的影响。主要结论包括:（1）混凝土的湿度响应具有滞后性,距混凝土表面越近,湿度响应越快;还与水灰比有关,水灰比越大,湿度响应越快。混凝土干燥和湿润过程中,湿度扩散系数的变化规律不一致,并且湿度扩散系数Ddry要明显小于Dwet。干燥过程水分扩散系数明显小于湿润时的。在干燥的过程中,混凝土表面氯离子浓度有一定的上升,而湿润时则呈现较为明显的下降,并且浅层区域处（距表面约1-3mm内）氯离子浓度有所上升。湿润过程对氯离子在混凝土中分布的影响较大。整个试验过程中,对结合氯离子的影响不大。（2）不同湿度交替制度中,湿润时间越长,达到湿度交替稳定状态后,饱和度值越高,对混凝土中氯离子的迁移越有利,混凝土表面的氯离子浓度下降越大,浅层区域处（距表面约2-4mm）氯离子浓度上升越明显。随着湿度交替周的期累积,对氯离子在混凝土中分布的影响越明显。（3）随着湿度交替周期的累积,结晶程度较好的C-S-H网状凝胶开始减少,孔结构的劣化较为明显,整体密实度逐渐下降。湿度交替周期累积到一定程度时,累积孔径和最可几孔径逐渐增大。（4）利用COMSOL模拟软件建立环境湿度交替下混凝土中氯离子的传输模型,通过与试验结果进行比对,发现具有良好的相关性。