摘要
在海洋环境下，氯离子引起的钢筋锈蚀易造成混凝土结构长期性能的劣化，在埋下安全隐患的同时，也带来了巨大的经济损失；故寻求一种有效抑制钢筋锈蚀的方法尤为重要。其中，阻锈剂被认为是抑制钢筋锈蚀的有效措施之一，且因其环保、高效、施工简便受到广泛关注。此外，海工混凝土构件在实际服役过程中，往往还会受到荷载的长期重复作用，导致构件表面出现不同程度的开裂，直接影响到结构的耐久性。鉴于此，在国家自然科学基金项目(编号：51878319)的资助下，本文设计了一种基于迁移型阻锈剂及自修复微胶囊的阻锈技术，详细分析了该阻锈技术对海工混凝土内钢筋的长期保护作用，以及对混凝土材料抗氯盐侵蚀性能、氯盐和重复荷载耦合作用下混凝土梁长期性能的影响。相关成果可为工程应用提供一定的试验基础及理论指导。主要成果如下： (1)研究了迁移型阻锈剂对具有不同初始氯盐含量的混凝土梁内钢筋的长期保护作用。试验结果表明：在试验梁受拉面涂敷迁移型阻锈剂(涂覆量400g/m2)对钢筋锈蚀的发生有很好的抑制效果，保护效率最高达到98.39%；随着初始氯盐含量增大至混凝土质量的0.169%，阻锈剂的保护效率下降至83.12%。此外，阻锈分子可置换出钢筋表面的氯离子并吸附形成保护膜，提高临界氯离子浓度。 (2)研究了阻锈技术对不同工况下混凝土抗氯盐侵蚀性能的提升作用。试验结果表明：迁移型阻锈剂可改善混凝土微观孔结构；当涂敷量为400g/m2时，对氯离子迁移的抑制效率达到22.2%。微胶囊与混凝土间存在微裂缝，在水泥质量3%的掺量下，导致氯离子迁移系数产生5.16%的增加。当对梁施加30个周期的氯盐和重复荷载(荷载水平为0.3、0.6)长期耦合作用时，阻锈技术使混凝土梁的表观氯离子扩散系数分别下降40.4%、29.7%。结合荷载水平、裂缝宽度，提出了基于阻锈技术的海工混凝土等效表观氯离子扩散系数的修正计算模型。 (3)研究了阻锈技术对受力混凝土梁长期受弯性能的影响。试验结果表明：氯盐与重复荷载长期耦合作用后，基于阻锈技术的混凝土梁破坏特征未发生明显变化，均属于延性破坏。当重复荷载水平为0.3、0.6时，基于阻锈技术的混凝土梁极限弯矩保留率分别为96.87%、78.33%，均高于对比梁。考虑重复荷载的长期影响，提出了基于阻锈技术的受力混凝土梁受弯承载力预测计算模型。
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