[發(fā)明專利]一種氯鹽環(huán)境作用下裝配式混凝土及其結(jié)合界面設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110383512.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN113125685B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳小蕙;王彥峰;張章亮;王流火;陳輝祥;夏晉;胡淑婷;王潔;李嘉杰;蔡振華;車偉嫻;雷翔勝;潘柏崇;王興華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N33/38
• 分類號(hào): G01N33/38
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅;吳落

本發(fā)明公開了一種氯鹽環(huán)境作用下裝配式混凝土及其結(jié)合界面設(shè)計(jì)方法，涉及裝配式建筑技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括：獲取第一基體的第一氯離子擴(kuò)散系數(shù)、第二基體的第二氯離子擴(kuò)散系數(shù)、第一基體和第二基體之間的結(jié)合界面層的第三氯離子擴(kuò)散系數(shù)；采集結(jié)合界面層的最大粗骨科直徑；以得到結(jié)合界面層的氯離子濃度達(dá)到腐蝕臨界濃度時(shí)氯離子的實(shí)際傳輸距離、鋸齒狀結(jié)合界面的鋸齒的角度和高度；最終構(gòu)建鋸齒狀結(jié)合界面。本發(fā)明通過量化確定混凝土結(jié)合界面的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和混凝土結(jié)合界面的粗糙度參數(shù)，能夠定量指導(dǎo)結(jié)合界面的處理參數(shù)，能夠更有效地提高、指導(dǎo)、控制施工質(zhì)量，顯著延長裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和使用年限。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及裝配式建筑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氯鹽環(huán)境作用下裝配式混凝土及其結(jié)合界面設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

混凝土結(jié)合界面廣泛存在于混凝土結(jié)構(gòu)中，如混凝土澆筑過程中的施工縫、沉降縫和伸縮縫等結(jié)構(gòu)縫、預(yù)制構(gòu)件濕法安裝過程中的拼接縫以及結(jié)構(gòu)修復(fù)加固中新舊混凝土的接縫等。混凝土結(jié)合界面由不同混凝土基體、界面層以及界面鋼筋共同構(gòu)成。界面層附近不同混凝土基體的材料性能和水化程度不同，界面層存在變形協(xié)調(diào)問題，在荷載和收縮作用下，容易形成薄弱環(huán)節(jié)；另一方面，這些薄弱界面層為有害物質(zhì)提供了便捷的傳輸途徑，加速了界面鋼筋的腐蝕，腐蝕產(chǎn)物的體積膨脹將加劇結(jié)合界面損傷，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在結(jié)合界面附近耐久性降低甚至失效。由混凝土結(jié)合界面耐久性不足引起的失效案例屢見不鮮，嚴(yán)重地影響了結(jié)構(gòu)的適用性能，并威脅結(jié)構(gòu)的安全服役。

在海洋環(huán)境下，裝配式混凝土結(jié)合界面容易受到氯離子侵蝕而導(dǎo)致鋼筋發(fā)生腐蝕，嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能，甚至危害結(jié)構(gòu)的安全服役。因此，氯鹽環(huán)境作用下混凝土結(jié)合界面的耐久性能和安全服役是關(guān)系混凝土結(jié)構(gòu)能否長效工作的重要基礎(chǔ)，對(duì)延長結(jié)構(gòu)使用壽命，實(shí)現(xiàn)土木工程可持續(xù)發(fā)展具有重要的科學(xué)意義和社會(huì)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于，提供一種氯鹽環(huán)境作用下裝配式混凝土及其結(jié)合界面設(shè)計(jì)方法，通過量化確定混凝土結(jié)合界面的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和混凝土結(jié)合界面的粗糙度參數(shù)，以提升裝配式混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合界面的耐久性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種氯鹽環(huán)境作用下裝配式混凝土，包括第一基體和第二基體；所述第一基體和所述第二基體之間的結(jié)合界面呈鋸齒狀；所述結(jié)合界面的鋸齒的高度和角度，通過所述第一基體和所述第二基體兩側(cè)混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)，及所述第一基體和所述第二基體之間的結(jié)合界面層的氯離子擴(kuò)散系數(shù)獲得。

優(yōu)選地，所述結(jié)合界面的鋸齒的高度和角度，還與結(jié)合界面層的最大粗骨科直徑相關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種氯鹽環(huán)境作用下裝配式混凝土的結(jié)合界面設(shè)計(jì)方法，包括：

獲取第一基體的第一氯離子擴(kuò)散系數(shù)、第二基體的第二氯離子擴(kuò)散系數(shù)、第一基體和第二基體之間的結(jié)合界面層的第三氯離子擴(kuò)散系數(shù)；

采集結(jié)合界面層的最大粗骨科直徑；

基于表面離子濃度和初始離子濃度，并根據(jù)所述第一氯離子擴(kuò)散系數(shù)、所述第二氯離子擴(kuò)散系數(shù)、所述第三氯離子擴(kuò)散系數(shù)和所述最大粗骨科直徑，得到結(jié)合界面層的氯離子濃度達(dá)到腐蝕臨界濃度時(shí)氯離子的實(shí)際傳輸距離；

基于所述實(shí)際傳輸距離，并根據(jù)所述第一氯離子擴(kuò)散系數(shù)、所述第二氯離子擴(kuò)散系數(shù)、所述第三氯離子擴(kuò)散系數(shù)和所述最大粗骨科直徑，得到鋸齒狀結(jié)合界面的鋸齒的角度和高度；

根據(jù)所述角度和所述高度構(gòu)建鋸齒狀結(jié)合界面。

優(yōu)選地，所述第一氯離子擴(kuò)散系數(shù)、所述第二氯離子擴(kuò)散系數(shù)和所述第三氯離子擴(kuò)散系數(shù)是通過對(duì)混凝土試件進(jìn)行RCM試驗(yàn)獲得的，所述RCM試驗(yàn)包括：

取澆筑并養(yǎng)護(hù)完成后的第一基體普通混凝土芯體試件、第二基體普通混凝土芯體試件、結(jié)合界面層混凝土芯體試件各若干個(gè)，并將試件切割成較小的標(biāo)準(zhǔn)試塊；