吴林键, 鞠学莉, 马原飞, 管 理

(1.重庆交通大学 国家内河航道整治工程技术研究中心, 重庆 400074; 2.重庆交通大学 水利水运工程教育部重点实验室, 重庆 400074; 3.重庆交通大学 河海学院, 重庆 400074)

氯盐环境下,由于氯离子侵蚀所诱发的混凝土内钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构发生耐久性失效破坏的最主要原因[1].揭示钢筋混凝土中氯离子的传输机理和侵蚀过程,对于延缓因钢筋锈蚀所引起的混凝土保护层开裂,提高结构在恶劣服役环境下的耐久性具有重要的理论意义和工程应用价值[2].

从细观层面上来看,钢筋混凝土是由水,水泥,粗、细集料,钢筋等构成的多相复合材料[3].钢筋作为其中的主要组成部分,其存在会导致氯离子在钢筋表面出现堆叠和聚集现象,使钢筋前沿区域内氯离子浓度值较相同深度处无钢筋时要大,这一现象称为钢筋阻挡效应[4].该现象早在20世纪90年代末被Hansen等[5]首次发现,并指出在实际工程中,若不考虑钢筋对氯离子侵蚀的阻挡效应,则评估得到的钢筋初锈时间会比考虑钢筋阻挡效应时更长,这样的预测结果较实际情况更危险.

Wang等[4,6-9]通过开展不同暴露环境下的钢筋混凝土中氯离子侵蚀物理试验,探讨了钢筋对混凝土中氯离子扩散特性的影响.Kranc等[10-16]基于有限元基本原理,通过建立钢筋混凝土的宏观、细观数值模型,对氯离子的扩散行为进行数值模拟仿真分析.然而,已有研究成果大多在宏观层面上定性指出了钢筋……