干濕循環與受彎裂縫共同作用下海工砼梁內氯離子侵蝕及耐久性壽命預測

崔釗瑋，劉榮桂，陸春華，王豪杰

(江蘇大學土木工程與力學學院,鎮江 212013)

0 引 言

對海工混凝土結構而言，海洋環境中氯離子誘導的鋼筋銹蝕是導致其耐久性能劣化的主要因素[1-2]。大量工程調查結果表明，長期因海水浪濺、潮汐等作用而暴露于干濕交替區域的結構構件中鋼筋銹蝕最為嚴重，已然成為此類結構耐久性設計的控制區域[2-3]。與此同時，基于實際服役荷載與侵蝕環境條件的共同作用，海工混凝土結構中各個構件通常處于一定的損傷狀態(拉應力、壓應力或結構裂縫)[4]。因此開展開裂狀態下浪濺區混凝土內氯離子侵蝕特性的研究，為海工混凝土結構中鋼筋脫鈍時間的預測提供依據，對該類結構耐久性壽命進行有效的預測具有十分重要的意義。

在氯離子濃度、環境溫濕度以及孔隙液飽和度等梯度的共同作用下，處于干濕交替的浪濺區混凝土內氯離子侵蝕，是典型的非飽和狀態水分和氯離子耦合輸運的過程，主要以擴散與對流耦合的方式向內部滲透[5]。近年來，關于非飽和狀態下裂縫/損傷對混凝土內氯離子侵蝕特性的影響，國內外學者已開展了一定的試驗研究與理論分析。Da[6]、申林[7]、Ragab[8]等通過試驗研究和現場檢測，得到了非飽和狀態下混凝土中氯離子的侵蝕規律，但暫未考慮混凝土損傷因素對其規律的影響；張希瑾[9]、Marsavina[10]等開展了預制裂縫參數(不同寬度、深度與間距等)對混凝土內氯離子侵蝕特性的影響研究，均發現裂縫(寬度0.1 mm以上)的出現明顯加快了氯離子的擴散速度，但需要對裂縫參數與氯離子擴散系數之間的定量關系進一步探索；……