混凝土箱梁的碳化性能研究.pdf

1、混凝土耐久性問題，因為與混凝土結構的長期使用和安全有著密切關系而越來越受到各界關注。碳化又是影響混凝土耐久性很重要的一個方面，最顯著的影響是改變了混凝土內部的酸堿性，引發(fā)鋼筋銹蝕、膨脹，嚴重的還會導致混凝土保護層開裂甚至剝落，給結構物的使用和安全帶來重大隱患。
　　(1)對碳化機理進行了闡述，推導擴散控制方程，并對比了有限元軟件中熱傳導問題與碳化問題的相似性?，F(xiàn)有的相關研究都是采取一定方法，對碳化過程進行了簡化和近似，得到各種理論

2、模型。也有很多研究是針對影響碳化的各種因素，研究其影響程度，特別是利用計算機技術研究碳化問題時，直接將多種影響因素耦合成一個主要系數(shù)，這種方法更為直觀，也有顯著的效果和成果。本文基于現(xiàn)有的這些混凝土碳化模型和相關研究結論，從混凝土碳化問題相關的各種理論出發(fā)，著重考慮了混凝土箱梁在構造特別是力學方面的特性進行綜合分析。
　　(2)對混凝土箱梁模型進行快速碳化試驗，探究箱梁的特殊構造對碳化產生的影響。借助有限元軟件，編寫APDL程序，

3、對該箱梁模型進行數(shù)值模擬。同時，結合碳化試驗與數(shù)值模擬的結果，對數(shù)值模型進行校準，同時也驗證了利用這種方式研究混凝土碳化問題是可靠、有效的。統(tǒng)計結果表明，受二維碳化作用的外角部區(qū)域混凝土的碳化深度最大，是非角部混凝土的1.56倍，約為內角部混凝土的2倍。翼緣端頭區(qū)域的碳化，在早期時為簡單的一維碳化作用，隨著反應進行到后期，由于頂板上下邊緣的碳化深度的增加達到混凝土內部，該處碳化反應也明顯加快。
　　(3)對處于自然環(huán)境的混凝土箱梁

4、，在應力條件下的碳化性能進行了數(shù)值分析。自然環(huán)境中由于CO2濃度很低，混凝土碳化反應需要很長的時間，對于需要在相對較短時間內得出研究結論而指導實際的這個前提而言，長期暴露試驗就有了很大的局限性，因此用數(shù)值分析的方法研究碳化問題的優(yōu)勢顯而易見。通過分析，得到箱梁截面上碳化深度的分布規(guī)律，并對達到混凝土箱梁保護層厚度所需的時間進行了預測。結果表明，應力狀態(tài)下與非應力狀態(tài)下的混凝土箱梁，受二維碳化作用的外角部是受碳化影響最大的區(qū)域，該處碳化反