干湿循环环境水工混凝土氯离子侵蚀的模拟试验相似性研究

Based on the chloride ion ingression parameters of the existing hydraulic concrete test samples under typical chloride environments considering multi-factors, and the test conclusion of the field experiments and the laboratory simulation tests, the similarity of the chloride ion ingression characteristics and the main ingression parameters besides the initial corrosion time of reinforcing bar in the in simulation tests under the chloride environment considering main influencing factors will be analyzed. The study results will lay a foundation for parameters design of the simulation test in similar environment, durability design of hydraulic concrete structure and endurance life evaluation of the existing hydraulic concrete..(1) For the purpose of accumulating the durability research materials about hydraulic concrete structures, the chloride ion ingression characteristics and distribution laws of the hydraulic concrete under the natural chloride environment will be studied..(2) To master the simulation test techniques, the durability parameters and the stochastic characteristics, simulation tests of the hydraulic concrete and components considering the main influencing factors in chloride environment will be designed and implemented..(3) According to the analysis on the in situ test and simulation tests and field tests, some similarity criterions of the main chloride ion corrosion parameters about hydraulic concrete under the natural chloride environment, and correction methods of the parameters in different environmental accelerated tests will be put forward..(4) The tests similarity on durable stochastic life of hydraulic concrete components in chloride environment will be verified, the correction methods or correction parameters for the durable stochastic life of hydraulic concrete components of stimulating tests will be raised.

基于典型含氯环境多因素作用下既有水工混凝土实测样本测试的氯离子侵蚀参数、现场试验与室内模拟试验的结果，分析含氯环境主要影响因素作用下的模拟试验在氯离子侵入特征和侵蚀主要参数及钢筋初始锈蚀时间等方面的相似性，为类似环境的模拟试验参数设计、水工混凝土结构耐久性设计、既有水工混凝土耐久性寿命评价提供依据。.（1）研究典型自然氯盐环境下水工混凝土氯离子侵蚀的特性及分布规律，积累水工混凝土结构耐久性研究资料；（2）设计并实现含氯环境主要因素的水工混凝土及构件的模拟试验，掌握不同环境下的模拟试验技术及耐久性参数和随机特性；（3）通过原位检测和模拟试验及现场试验等分析，提出不同试验环境下，典型含氯环境水工混凝土氯离子侵蚀特性及耐久性主要参数的相似准则、不同环境加速试验参数的修正方法；（4）验证含氯环境下水工混凝土构件耐久性随机寿命的试验相似性，提出水工混凝土构件模拟试验的耐久性随机寿命的修正参数或方法。

自然环境条件下混凝土氯离子侵蚀的影响因素众多，影响混凝土结构耐久性的自然因素都具有强烈的随机性和时变性，而加速侵蚀的模拟试验时能考虑的影响因素有限，快速侵蚀试验的结论与自然环境下的情况有较大的出入。因此，干湿循环氯离子环境下水工混凝土氯离子侵蚀的模拟试验相似性，是类似环境的模拟试验参数设计、混凝土结构耐久性设计及其寿命评价的重要依据。. 项目基于典型含氯环境多因素作用下既有水工混凝土实测样本测试的氯离子侵蚀参数、现场试验与室内模拟试验的结果，分析含氯环境主要影响因素作用下的模拟试验在氯离子侵入特征、侵蚀主要参数及钢筋初始锈蚀时间等方面的相似性。主要内容包括：（1）典型自然潮差氯盐环境下水工混凝土氯离子侵蚀的特性及分布规律；（2）实现了自然海洋潮差环境和强感潮环境下的水工混凝土及弯曲荷载下水工RC梁的长期侵蚀试验；（3）完成了不同干湿循环氯盐环境下水工混凝土及弯曲荷载下水工RC梁的模拟侵蚀试验；（4）分析了不同干湿循环环境下，水工混凝土及其构件混凝土的氯离子侵蚀特性、耐久性主要参数和钢筋锈蚀特征的相似性；（5）提出了不同氯盐环境下，水工混凝土氯离子侵蚀特性及耐久性主要参数的相似准则和加速试验参数的修正方法；（6）提出了基于钢筋坑锈的受弯RC构件钢筋初始锈蚀时间、钢筋的最大坑蚀深度及最大坑锈面积随机时变模型。. 通过试验和理论分析，取得的重要成果包括（1）自然潮差环境下既有水工混凝土氯离子浓度分布及钢筋初始锈蚀时间具有很强的随机性，钢筋初锈时间预测时须考虑混凝土扩散性能的时变性；（2）得到在不同的干湿循环环境试验条件下，水工混凝土及RC构件混凝土氯离子侵蚀规律和钢筋锈蚀的相似倍数；（3）取得了强感潮环境和海洋潮差环境下混凝土及弯曲荷载作用下水工RC梁的长期侵蚀试验资料；（4）掌握了不同氯盐环境下的混凝土耐久性的模拟试验技术，耐久性参数和随机特性分析方法。