摘要：在海洋水位变动环境下,氯离子在混凝土中的传输主要包括2种机制:浓度梯度产生的扩散和湿度梯度产生的毛细吸附。目前针对水位变动环境混凝土氯离子传输规律的研究,主要考虑扩散和水平向毛细吸附,忽视沿重力方向的竖向毛细吸附。为了研究其影响,利用自制的海洋潮汐循环模拟装置,设计了考虑和不考虑竖向毛细吸附的2种室内自然侵蚀试验。通过测定上述2组试验中氯离子浓度分布,确定混凝土氯离子浓度最高的区域,评估竖向毛细吸附对混凝土表面氯离子浓度C_(s)和氯离子扩散系数D_(a)的影响。结果表明:受竖向毛细吸附影响,混凝土中氯离子浓度最高的区域在最高水位以上0~50 mm段。竖向毛细吸附降低了水位变动区氯离子浓度,增加了最高水位以上区域的氯离子浓度。在水位变动区域,竖向毛细吸附使得混凝土表面离子浓度和氯离子扩散系数降低。在最高水位以上区域,竖向毛细吸附增大了混凝土表面氯离子浓度和氯离子扩散系数。基于Fick第二定律,建立了考虑竖向毛细吸附影响的混凝土氯离子传输经验模型,模型与试验数据吻合良好。

摘要：基于Fick定律的各类混凝土氯离子预测方法因影响因素之间存在耦合或者同质性而难以考虑多个影响因素进行分析。提出了基于麻雀搜索算法神经网络(SSA-BP)的机制砂混凝土氯离子扩散系数的人工智能预测方法。神经网络的拓扑结构设计为包含4节点输入层、9节点隐藏层、1节点输出层。以水胶比、环境温度、相对湿度以及粉灰比4个参数作为输入变量,以28 d氯离子扩散系数作为输出变量,通过室内试验得出的数据为样本值,使用决定函数(R2)、均方差(MSE)等对优化前后的两种神经网络模型进行对比分析,并探究不同变量因素对氯离子扩散系数的影响。结果表明:通过引入麻雀算法(SSA)可以弥补BP神经网络全局搜索能力弱的缺点,解决预测结果局部最优的难题,从而提高氯离子扩散的预测准确度。

摘要：针对近海桥梁工程钢筋混凝土结构易受氯盐环境影响产生腐蚀的问题,提出基于氯离子扩散原理的桥梁结构腐蚀定量监测方法,以解决桥梁结构耐久性和安全性监测问题。结果显示,桥梁上下表面受氯离子侵蚀780d后,回弹强度分别比侧面的回弹强度低1.07%和1.60%,锈蚀率分别提高至4.6%和5.1%。可以看出,基于氯离子扩散原理的桥梁结构腐蚀定量监测技术,不仅可以实现桥梁结构的自动定量监测,还能够提高监测设备的使用效率,有利于桥梁结构腐蚀防治。

摘要：针对钢筋锈胀与氯离子扩散相互加强的非线性破坏过程开展了数值模拟研究,基于软件ABAQUS平台,通过二次开发,提出了考虑多根钢筋作用下氯离子扩散与混凝土损伤的过程耦合分析方法.根据已有文献的试验结果,验证了提出的过程耦合分析方法的有效性.基于过程耦合分析方法,讨论了外部氯离子环境、初期混凝土中氯离子掺入量及配筋率对钢筋混凝土结构使用状态的影响.模拟结果表明:钢筋混凝土结构设计时应根据外部环境控制初期氯离子的掺入量;对于外部氯离子含量高的地区,表面出现损伤现象的结构应尽早采取维护措施;氯离子环境下,配筋率的提高会加速钢筋混凝土结构表面裂纹的出现.因此,设计处于高氯离子含量环境中的钢筋混凝土结构应考虑服役过程中结构渐近退化对其承载能力的影响.

摘要：裂缝的存在加速混凝土中氯离子的侵蚀速度,进而加快钢筋混凝土结构力学性能的劣化速度,因此钢筋混凝土结构耐久性设计中需要考虑裂缝的影响。现有文献中关于裂缝对氯离子扩散行为定量影响的试验结果具有很大的离散性,给出的拟合公式带有局限性。对此,该文建立了一个统一的裂缝中氯离子扩散系数Dcr与裂缝宽度wcr之间的定量关系式。该关系式各参数具有明确的物理意义,对应的曲线圆滑且不存在拐点。与已有试验数据吻合良好,验证了公式的合理性。数值模拟了开裂混凝土中氯离子扩散行为,数值结果与文献结果吻合良好,证明了方法的有效性。

摘要：氯离子侵蚀作用引发的结构耐久性损伤将导致RC结构抗震性能发生时变劣化。在材料层次,该文通过考虑钢筋截面削弱、保护层混凝土开裂软化、核心区混凝土极限压应变降低等模拟氯离子侵蚀对RC框架结构材料性能的影响,并基于试验数据验证了模拟方法的准确性;在结构层次,基于上述材料力学性能退化模型和纤维模型,对3层、6层与8层多不同服役期(0年、30年、50年和70年)RC框架结构进行数值建模,继而进行了静力与动力弹塑性分析,研究了其随服役期增长承载与变形能力退化规律和层间位移角分布变化规律。研究结果表明:结构腐蚀后,随着服役期的增加,结构承载力、特征点位移、位移延性、软化段刚度等抗震性能指标均逐渐减小,结构的屈服PGA和倒塌PGA亦不断降低,结构最大层间位移角不断增大,且结构在罕遇地震作用下层间位移反应受服役期影响较设防地震作用更为明显。

摘要：基于国内外对氯离子侵蚀和混凝土碳化环境下钢筋锈蚀速率的最新研究成果,建立了混凝土构件在氯离子侵蚀下考虑坑蚀和在混凝土碳化下考虑平均锈蚀的弯曲抗力退化模型,用Monte Carlo方法和统计回归法编制了退化钢筋混凝土构件及系统的时变可靠度计算程序。以北京地区一座公路桥为算例,结果表明:在氯离子侵蚀下考虑坑蚀的桥梁承载能力时变可靠度在30年左右即下降到设计目标可靠度,在混凝土碳化下考虑平均锈蚀的桥梁承载能力时变可靠度在50年左右即下降到设计目标可靠度,从而需要补强,这表明考虑主筋锈蚀后我国钢筋混凝土公路桥一般达不到100年设计使用期;对因主筋锈蚀导致混凝土保护层胀裂而言,构件达到抗裂正常使用极限状态远远早于达到承载能力极限状态,建议将混凝土保护层开裂时间作为桥梁检查/维修参考点。

摘要：在一些情况下添加氯离子能引起表面增强拉曼散射的进一步增强 ,本文提出了SERS效应中氯离子在银胶粒子和分子之间搭桥 ,从而促成吸附并引起进一步增强的观点。设计了实验 。

摘要：为了研究疲劳载荷耦合作用下氯离子在矿渣砂浆中的传输行为,通过自行设计的实验方法实现了疲劳荷载和氯离子扩散过程的同步耦合.实验中对试件施加的应力水平S分别为0.3,0.4和0.5;矿渣的掺量分别为胶凝材料的0%,10%,30%和50%;在加载过程中,采用声发射技术对试件的疲劳损伤进行三维定位的同步监测,进一步对疲劳荷载下氯离子扩散规律从三维动态的角度进行佐证.结果表明,疲劳荷载确实加速了氯离子在水泥基材料中的传输,且随着载荷的提高,其扩散程度进一步加剧;而矿渣的掺入能有效改善水泥基材料抗氯离子的侵蚀性能,其最佳掺量为胶凝材料的30%,但随着矿渣含量的提高,其对氯离子扩散的抑制效果有所减弱;与交替实验对比表明,加载过程的动态效应对氯离子在矿渣砂浆中的传输有显著影响.

摘要：在已有水泥混凝土氯离子侵蚀模型基础上,综合考虑外部环境因素(温度、湿度、风速)与混凝土自身条件(龄期、氯离子吸附效应)对非饱和混凝土氯离子侵蚀的影响,建立干湿循环下混凝土氯离子传输模型并进行实验验证。根据运算的复杂程度对Fib Model Code模型进行优化,建立干湿循环作用下钢筋混凝土寿命预测模型,可为实际工况下受氯离子侵蚀钢筋混凝土材料设计与寿命预估提供参考。