干湿交替环境下混凝土硫酸盐侵蚀机理与耐久性评估

基本信息
批准号:51778632
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:刘鹏
学科分类:
依托单位:中南大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘小洁,郭风琪,毛建锋,陈颖,单智,田秀全,肖沐惕,范洁,贺鹏飞
关键词:
硫酸盐干湿交替混凝土机理耐久性
结项摘要

Under drying-wetting alternate environment, the degradation mechanism of concrete subjected to the sulfate attack is complex, and the corresponding concrete structures are badly damaged. However, the existing researches have not investigated the deterioration mechanism, damage mode and durability evolution of concrete under sulfate attack. Based on the theories of chemical thermodynamics and kinetics, this study will investigate the effect of erosion media, deterioration condition and damage model on the sulfate attack mechanism of concrete. Both qualitative and quantitative analysis methods for representing the deterioration process of concrete subjected to sulfate attack are proposed, and the sulfate attack mechanism of concrete is also deduced. Under the coupled effect of sulfate attack and the environmental loads generated by drying-wetting alternate environment, the degradation process and damage model are proposed. By comparing the evaluation indexes, the evaluation criteria and the quantitative approach of the sulfate attack are put forward. Numerical simulations and tests are carried out to investigate the whole processes of the micro cracks’ production and aggregation and the macro cracks’ formation and extension in concrete are also explored. In addition, the durability evolution of concrete under drying-wetting alternate environment is deduced, which provides the technical support for the durability assessment and life prediction of concrete structures.

干湿交替环境下混凝土硫酸盐侵蚀机理复杂且破坏严重,既有研究尚未合理地阐释混凝土硫酸盐侵蚀机理、损伤模式和耐久性演变历程。本项目拟基于化学热力学和动力学理论,分析侵蚀介质特性、侵蚀条件和侵蚀模式等对混凝土硫酸盐侵蚀影响,开展混凝土硫酸盐侵蚀的定性和定量分析,剖析混凝土硫酸盐侵蚀机理。探讨干湿交替环境变化引发的环境载荷和硫酸盐耦合作用下混凝土硫酸盐侵蚀过程,构筑干湿交替环境下混凝土硫酸盐侵蚀模型;优选适宜的混凝土硫酸盐侵蚀损伤评价指标,提出混凝土硫酸盐侵蚀损伤评判准则和量化方法。融合数值仿真和试验,分析混凝土硫酸盐侵蚀微裂纹生长-聚合、宏观裂纹形成-扩展-破坏全过程,推导干湿交替环境下混凝土硫酸盐侵蚀耐久性演化过程,为相应的混凝土结构耐久性评估和寿命预测提供技术支撑。

项目摘要

干湿交替环境下的混凝土硫酸盐侵蚀耐久性劣化是当前土木工程领域研究的焦点,现有研究尚未全面揭示混凝土硫酸盐侵蚀机理和耐久性演变规律。本项目采用化学热力学和动力学理论,研究了硫酸盐种类、侵蚀模式、侵蚀时间、组成材料等对混凝土硫酸盐侵蚀性能影响。采用理论和实验结合方式,开展了典型混凝土硫酸盐产物的定性分析,深入剖析了混凝土硫酸盐侵蚀因素、机理和产物之间的内在关联。同时,研究了不同侵蚀模式(全浸泡、半浸泡、干湿交替)下的混凝土硫酸盐侵蚀前后的静态和动态性能、侵蚀产物和劣化过程,建立了干湿交替环境下混凝土硫酸盐侵蚀模型。分析了体相和表相性能参数表征混凝土硫酸盐侵蚀可行性,优选出了混凝土表层动弹模量、泊松比、阻尼比等作为混凝土硫酸盐侵蚀损伤的评价指标。基于Fick第二定律,研究了混凝土表层硫酸盐浓度分布及其侵蚀深度变化,开展了混凝土硫酸盐侵蚀耐久性评估和使用寿命预测。研究成果为干湿交替条件下的混凝土结构耐久性评估和寿命预测提供重要技术支撑。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
2

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

DOI:10.3969/j.issn.1001-8360.2019.08.011
发表时间:2019
3

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017
4

SRHSC 梁主要设计参数损伤敏感度分析

SRHSC 梁主要设计参数损伤敏感度分析

DOI:
发表时间:2014
5

强震作用下铁路隧道横通道交叉结构抗震措施研究

强震作用下铁路隧道横通道交叉结构抗震措施研究

DOI:10.3969/j.issn.1000-0844.2020.01.182
发表时间:2020

刘鹏的其他基金

批准号:71601139
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81400976
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771918
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81904174
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71103191
批准年份:2011
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61703313
批准年份:2017
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61179022
批准年份:2011
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
批准号:41405068
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81600083
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31771713
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:81601769
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51408614
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81901911
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51702135
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31071358
批准年份:2010
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:71573264
批准年份:2015
资助金额:43.00
项目类别:面上项目
批准号:81703494
批准年份:2017
资助金额:20.10
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51305240
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41001265
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771931
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51609220
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50872078
批准年份:2008
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:61171184
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:20973205
批准年份:2009
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:21172261
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61501304
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81341081
批准年份:2013
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:21102107
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81901197
批准年份:2019
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61771142
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:60702032
批准年份:2007
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11874373
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81001224
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41802202
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60501001
批准年份:2005
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81472154
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51072110
批准年份:2010
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:41704141
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000124
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51809139
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61671175
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:51303218
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71601153
批准年份:2016
资助金额:17.20
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51572162
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:50572059
批准年份:2005
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81171718
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:60873112
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:31860389
批准年份:2018
资助金额:36.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31301166
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11274326
批准年份:2012
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:81902764
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71704030
批准年份:2017
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11405097
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51207123
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11079039
批准年份:2010
资助金额:50.00
项目类别:联合基金项目
批准号:31400920
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31371576
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:60978012
批准年份:2009
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:21603160
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60903167
批准年份:2009
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11875038
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:20904017
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71871108
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:21106023
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51904308
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31801986
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41471368
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:11905083
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30540056
批准年份:2005
资助金额:8.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81471738
批准年份:2014
资助金额:71.00
项目类别:面上项目
批准号:21673088
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:41877478
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:81772439
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81000641
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60403043
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81670443
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:41504003
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71001074
批准年份:2010
资助金额:17.70
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81870945
批准年份:2018
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:81302310
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50702040
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41902072
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81773370
批准年份:2017
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
批准号:51906021
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51272150
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

混凝土硫酸盐侵蚀下的干湿循环制度及其损伤机理研究

批准号:51879244
批准年份:2018
负责人:郭进军
学科分类:E0906
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
2

冷热与干湿循环作用下混凝土界面硫酸盐侵蚀损伤与演化机理

批准号:51508030
批准年份:2015
负责人:何锐
学科分类:E0809
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

弱碱环境下混凝土石膏型硫酸盐侵蚀机制

批准号:51578004
批准年份:2015
负责人:孙道胜
学科分类:E08
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
4

氯盐侵蚀环境的混凝土结构耐久性设计与评估基础理论研究

批准号:50538070
批准年份:2005
负责人:金伟良
学科分类:E0804
资助金额:200.00
项目类别:重点项目