混凝土耐久性分析理論及壽命預(yù)測方法研究
混凝土材料是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中廣泛應(yīng)用的一種工程結(jié)構(gòu)材料，由于混凝土材料與結(jié)構(gòu)的耐久性破壞而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失是非常巨大的，全球每年因混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性失效造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)千億美元。環(huán)境因素的侵蝕是混凝土結(jié)構(gòu)耐久性退化和服役壽命縮短的重要原因。為了科學(xué)地分析混凝土結(jié)構(gòu)耐久性性能和準(zhǔn)確地預(yù)測工程結(jié)構(gòu)的服役壽命，東南大學(xué)孫偉院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組在國家科技部973計(jì)劃項(xiàng)目"環(huán)境友好現(xiàn)代混凝土的基礎(chǔ)研究"的資助下，開展了環(huán)境因素作用下現(xiàn)代混凝土材料損傷失效過程的定量分析研究。2009年7月，《硅酸鹽學(xué)報(bào)》發(fā)表的《硫酸鹽侵蝕下的混凝土損傷破壞全過程》是該課題組的部分研究成果。
硫酸鹽侵蝕屬于一種化學(xué)侵蝕作用，對(duì)混凝土造成的損傷破壞是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。論文以典型的鈣釩石生長所引起的混凝土膨脹破壞為研究對(duì)象，將涉及混凝土損傷的離子擴(kuò)散、離子與混凝土中組分的化學(xué)反應(yīng)、鈣釩石晶體的生成及其引起的混凝土內(nèi)部等效應(yīng)變應(yīng)力、混凝土的開裂等隨時(shí)間的變化規(guī)律有機(jī)地聯(lián)系在一起，建立了硫酸鹽侵蝕下混凝土損傷破壞全過程定量分析的理論模型及仿真分析方法。研究結(jié)果揭示了混凝土在硫酸鹽侵蝕下由離子的擴(kuò)散反應(yīng)所導(dǎo)致的開裂破壞規(guī)律，初步地實(shí)現(xiàn)了混凝土受環(huán)境因素引起的復(fù)雜化學(xué)作用向力學(xué)作用的等效轉(zhuǎn)換。
該研究成果不僅為硫酸鹽侵蝕下的混凝土結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)提供了有益的參考，而且為較準(zhǔn)確地預(yù)測混凝土結(jié)構(gòu)的壽命提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
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硫酸鹽侵蝕屬于一種化學(xué)侵蝕作用，對(duì)混凝土造成的損傷破壞是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。論文以典型的鈣釩石生長所引起的混凝土膨脹破壞為研究對(duì)象，將涉及混凝土損傷的離子擴(kuò)散、離子與混凝土中組分的化學(xué)反應(yīng)、鈣釩石晶體的生成及其引起的混凝土內(nèi)部等效應(yīng)變應(yīng)力、混凝土的開裂等隨時(shí)間的變化規(guī)律有機(jī)地聯(lián)系在一起，建立了硫酸鹽侵蝕下混凝土損傷破壞全過程定量分析的理論模型及仿真分析方法。研究結(jié)果揭示了混凝土在硫酸鹽侵蝕下由離子的擴(kuò)散反應(yīng)所導(dǎo)致的開裂破壞規(guī)律，初步地實(shí)現(xiàn)了混凝土受環(huán)境因素引起的復(fù)雜化學(xué)作用向力學(xué)作用的等效轉(zhuǎn)換。
該研究成果不僅為硫酸鹽侵蝕下的混凝土結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)提供了有益的參考，而且為較準(zhǔn)確地預(yù)測混凝土結(jié)構(gòu)的壽命提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
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