混凝土应力腐蚀是在应力和腐蚀介质共同作用下的破坏现象,是较全面、综合地反映实际工程在腐蚀环境中混凝土耐久性的性能指标。以往关于混凝土腐蚀性的研究基本上只考虑单一因素的作用,这与混凝土的实际工作状态有很大差异。国家实施西部大开发战略和加快东部现代化的决策,使得基础设施建设成为重点,作为用量最大的建筑材料的混凝土防腐蚀问题,是关系到国民经济可持续发展的前沿问题。本课题拟通过大量试验研究探索混凝土应力腐蚀特性、机理和防止应力腐蚀的措施,研制混凝土应力腐蚀加载装置,建立混凝土应力腐蚀试验和评价方法,研制防腐蚀新材料,为国家重点工程设计、施工和耐久性寿命评估服务。
实际工程结构都处于荷载作用下并带裂纹工作,而且用于各种特定的环境中,荷载与各种环境中一种或几种腐蚀介质的综合作用与混凝土往往使得混凝土的使用寿命提前中止。本课题研究了荷载作用下的混凝土中氯盐与硫酸盐介质在混凝土内部的渗透过程与分布,裂纹状态对于混凝土结构劣化的影响。主要研究内容如下(1)长期持续荷载作用对素混凝土氯离子渗透性的影响。结果表明可用三次多项式模拟标态化渗透深度与荷载水平之间的关系,实测数据与模型吻合得较好;与龄期和掺合料的品种关系不大。(2)长期持续荷载作用对钢筋混凝土氯离子渗透性的影响。由于受拉区微裂纹的发生和扩展,加速了氯离子向混凝土内部的扩散渗透,使得受拉区的氯离子扩散系数>非受力区的氯离子扩散系数>受压区的氯离子扩散系数;并建立了扩散系数与荷载水平的数学模型。(3)以动弹性模量及试件开裂情况为评价指标,在线研究了荷载作用下硫酸盐溶液中干湿循环的混凝土劣化过程机理。荷载促进了裂缝的扩展,也促进了硫酸盐的扩散渗透和腐蚀破坏。同时,硫酸盐的不断渗入并形成晶体产物又加剧了裂缝的扩展。(4)综合分析讨论各种环境因子综合作用下混凝土的耐久性问题及其对策。