[發(fā)明專利]針對(duì)海洋氯化物環(huán)境下表面防護(hù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用年限的預(yù)測(cè)方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2013-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103439243A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李榮鵬;王曉東;王寶樹(shù)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)核電工程有限公司
• 主分類號(hào): G01N17/00
• 分類號(hào): G01N17/00;G06F19/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土耐久性設(shè)計(jì)技術(shù)，具體涉及一種針對(duì)海洋氯化物環(huán)境下表面防護(hù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用年限的預(yù)測(cè)方法。?

背景技術(shù)

處于海洋氯化物環(huán)境下的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由于外界不利環(huán)境中的氯離子侵入，會(huì)導(dǎo)致鋼筋表面處氯離子濃度逐漸升高。等積累到一定程度后就會(huì)造成鋼筋銹蝕及鋼筋截面損失，從而最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體失效。?

目前對(duì)于氯離子的侵入過(guò)程，一般認(rèn)為可采用菲克第二定律進(jìn)行定量計(jì)算。在獲取混凝土表面氯離子濃度、氯離子擴(kuò)散系數(shù)、鋼筋銹蝕臨界氯離子濃度等參數(shù)后可進(jìn)行計(jì)算，得到一定混凝土保護(hù)層厚度下，結(jié)構(gòu)在耐久性失效狀態(tài)前的使用年限。?

然而在海洋氯化物等惡劣環(huán)境下，往往采用表面涂層或表面硅烷浸漬等方法對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行防護(hù)，從而達(dá)到阻隔氯離子侵入，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用年限的效果。表面防護(hù)層與原有混凝土耐氯離子侵入性能差別很大，基于均勻介質(zhì)前提下的菲克第二定律經(jīng)驗(yàn)擴(kuò)散模型不再適用。而對(duì)于表面防護(hù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如果能獲得其在采取防護(hù)措施后的使用年限，就可以對(duì)防護(hù)效果做出定量評(píng)價(jià)，并進(jìn)而指導(dǎo)結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)。因此，有必要提出一種新的方法，建立氯離子在非均勻介質(zhì)中擴(kuò)散的模型，對(duì)表面防護(hù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限進(jìn)?行預(yù)測(cè)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的局限，提供一種針對(duì)海洋氯化物環(huán)境下表面防護(hù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用年限的預(yù)測(cè)方法。?

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種針對(duì)海洋氯化物環(huán)境下表面防護(hù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用年限的預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：?

（1）建立氯離子在表面防護(hù)層與原混凝土基材層中的擴(kuò)散模型，該模型認(rèn)為表面防護(hù)層與混凝土基材層各自為均勻的材料，且氯離子在各層中的擴(kuò)散分別服從菲克第二定律，?

∂C1∂t=D1∂2C1∂x2]]>

∂C2∂t=D2∂2C2∂x2]]>

其中，C₁為表面防護(hù)層中某處的氯離子含量；C₂為混凝土基材層中某一深度處的氯離子含量；D₁表面防護(hù)層中的氯離子擴(kuò)散系數(shù)；D₂混凝土基材層中的氯離子擴(kuò)散系數(shù)；x為計(jì)算點(diǎn)距交界面的距離；t為擴(kuò)散時(shí)間；?

在兩層材料交接處認(rèn)為，表面防護(hù)層與混凝土基材層的氯離子濃度相同，且通過(guò)表面防護(hù)層的氯離子擴(kuò)散通量與進(jìn)入混凝土基材層的通量相同，?

C₁=C₂