腐蚀环境下混凝土桥耐久性监测系统研究

论文摘要

近年来,混凝土结构耐久性问题已受到人们越来越多的关注。由于遭受碳化、氯离子侵蚀及冻融作用等,导致混凝土结构开裂、钢筋锈蚀、混凝土结构顺筋胀裂和剥落等破坏,这已成为影响混凝土结构耐久性的主要问题。桥梁结构桩基及墩台由于处在水位变化或与含有害离子的土壤接触部位,其耐久性破坏现象尤为严重。研究混凝土结构耐久性监测技术,提高混凝土结构的耐久性,对于保证设计使用年限内的建筑物安全可靠、提高建筑安全使用寿命具有重要的意义。本文以实际项目京沪高速铁路青沧特大桥桩基及墩台混凝土耐久性监测系统研究为依托,利用实验室设备,对不同类型的混凝土结构耐久性监测系统的工作原理及工作环境研究,结合京沪高铁现场工作环境实际,本实验采用预埋式阳极梯监测系统对混凝土耐久性进行现场监测评估,并在试验室内对其工作原理进行研究：通过设置多组对比对照试验,研究温湿度对电化学参数产生的影响,在此基础上,通过实验得到测试系统所测电化学参数与钢筋锈蚀状况之间的关系。同时把所得试验结论结合京沪高速铁路青沧特大桥工程实际,对其混凝土耐久性进行评估。在对监测系统电化学参数与钢筋锈蚀状况定性分析、定量分析的过程中,自行设计与制作了数套监测系统,并且达到对混凝土耐久性进行监测的预期目标。本文表明：预埋式阳极梯监测系统较好地反应阳极钢筋宏电流变化趋势和钢筋锈蚀状况之间的关系,所得到的结论在工程实际中,对混凝土结构进行无损伤监测具有指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 耐久性的概念
• 1.3 国内外钢筋混凝土结构耐久性研究
• 1.4 本课题研究背景、目的及意义
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 研究目的及意义
• 1.5 混凝土耐久性监测系统研究现状
• 1.6 试验内容
• 1.6.1 青沧特大桥现场试验
• 1.6.2 室内实验研究
• 1.7 研究思路、步骤及方法
• 1.8 主要关键技术
• 第二章 试验方案的选择
• 2.1 钢筋锈蚀机理
• 2.2 混凝土耐久性监测原理
• 2.3 钢筋腐蚀的电化学监测技术
• 2.4 预埋式阳极梯监测系统
• 2.4.1 监测原理
• 2.4.2 应用实例
• 2.4.3 试验研究
• 2.5 试验步骤
• 2.6 本章小结
• 第三章 温度、湿度变化对电化学产生的影响研究
• 3.1 研究现状与目标
• 3.2 温湿度对电化学参数产生的影响研究
• 3.2.1 构件制作
• 3.2.2 测试方法
• 3.3 测试结果
• 3.3.1 温度变化对电化学参数的影响
• 3.3.2 湿度变化对电化学参数的影响
• 3.4 数据分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 监测系统定性判断钢筋锈蚀状况
• 4.1 预埋式阳极梯监测系统研究现状
• 4.2 研究方法
• 4.3 试验研究
• 4.3.1 构件制作
• 4.3.2 测试方法
• 4.3.3 测试结果
• 4.3.4 测试结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 监测系统定量判断钢筋锈蚀状况
• 5.1 研究目标
• 5.2 试验机理
• 5.3 试验研究
• 5.3.1 自行制作类阳极梯监测系统
• 5.3.2 测试方法
• 5.3.3 试验结果
• 5.4 试验结果分析
• 5.5 本章小节
• 第六章 气候因素对钢筋锈蚀速率产生的影响
• 6.1 温湿度对钢筋锈蚀的影响
• 6.2 钢筋腐蚀速率的测定
• 6.2.1 测试原理
• 6.2.2 混凝土中钢筋腐蚀速率测定
• 6.3 试验研究
• 6.3.1 试件制作
• 6.3.2 测试方法
• 6.4 试验结果及分析
• 6.4.1 试验结果
• 6.4.2 试验分析
• 6.5 本章小节
• 第七章 混凝土耐久性现场监测试验
• 7.1 引言
• 7.2 工程概况
• 7.3 现场监测
• 7.3.1 前期设备布置及初始测试
• 7.3.2 监测设备防护及数据采集
• 7.4 监测结果分析
• 7.5 本章小节
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果