圆柱体混凝土构件中氯离子扩散的解析研究
2012-09-26杨绿峰蒋琼明胡春燕
水利水运工程学报 2012年6期
关键词:混凝土
周 明,杨绿峰,2,陈 正,蒋琼明,洪 斌,胡春燕
(1.广西大学 工程防灾与结构安全教育部重点实验室,广西 南宁 530004;2.广西壮族自治区住房与城乡建设厅,广西 南宁 530028)
水运工程和海工建筑物如跨海大桥、海港码头等,通常采用钢筋混凝土结构,而海水中氯离子的侵蚀会导致结构中的钢筋锈蚀膨胀,从而造成混凝土结构腐蚀破坏.因此,探求氯离子扩散和分布规律是海工建筑物服役寿命预测和耐久性设计的关键.
混凝土中氯离子扩散的解析解法能给出海工建筑物中局部位置的氯离子浓度分布规律,并为研究混凝土结构的服役寿命、水运工程和海工建筑物耐久性设计提供理论依据.Callepardi[1]利用Fick第二定律研究建立了混凝土中氯离子一维扩散的控制方程.Takewake[2]、姚诗伟[3]分别得到了氯离子一维扩散的解析解.Suryavanshi[4]建立了半无限域氯离子二维扩散的误差函数形式解析解.杨绿峰等[5]考虑扩散系数的时变特性推导出了氯离子一维、二维扩散的时变解析解.孙伟等[6-7]研究了无限域和有限域氯离子扩散问题的理论模型,建立了多维多因素氯离子扩散控制方程,并推导了傅里叶解析解.
然而,实际混凝土结构中部分构件的截面为圆形,金祖权等[8]调查研究了具有圆环截面的海底隧道衬砌混凝土在多种因素下的冻融损伤,其中氯离子的腐蚀是其损伤的主要耦合因素之一,其它如跨海大桥的桥墩、海港码头承力柱等,它们同样面临严重的氯离子腐蚀问题……
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