[发明专利]一种多重环境时间的相似性氯盐侵蚀混凝土评估方法

摘要

本发明涉及一种氯盐侵蚀混凝土耐久性评估方法，尤其是一种多重环境时间的相似性氯盐侵蚀混凝土评估方法。通过选取与研究对象具有相似环境条件的已服役多年的第三方参照物；收集研究对象与第三方参照物在服役初始时刻各影响因素的边界条件及研究对象资料，通过对第三方参照物在现场环境下和与其相对应混凝土试件在人工气候模拟实验室的性能随时间的劣化关系式进行对比、分析，建立人工模拟环境和现场环境下混凝土结构耐久性性能劣化的时间相似关系式；根据研究对象的边界条件与相对应混凝土试件在加速条件下得到的耐久性各参数，利用两种环境下混凝土结构耐久性性能劣化的相似关系式，对研究对象进行在现场条件下的耐久性评估和寿命预测。

主权项

1.一种多重环境时间的相似性氯盐侵蚀混凝土试验方法，包括如下步骤：(1)确定影响氯盐环境条件下混凝土结构耐久性的影响因素：表面氯离子浓度Cs、氯离子扩散系数DCl、混凝土材料的水胶比w/b、氯离子阈值[Cl-]、龄期系数n、混凝土保护层厚度c；(2)选取与研究对象具有相似环境条件的已服役多年的第三方参照物；(3)收集研究对象与第三方参照物在服役初始时刻各影响因素的边界条件：表面氯离子浓度Cs、氯离子扩散系数DCl、混凝土材料的水胶比w/b、氯离子阈值[Cl-]、龄期系数n、混凝土保护层厚度c；(4)收集研究对象的环境、气象、水文统计资料，计算温度、湿度、环境氯离子浓度的平均值与不同标高处的海水浸润时间比例；(5)对环境条件进行人工气候加速模拟，确定人工气候模拟实验室温度、湿度、溶液氯离子浓度与干湿时间比例；(6)设计制作与研究对象、第三方参照物相同配合比的各类混凝土试件，并置于人工气候模拟实验室进行加速劣化试验；(7)定期对第三方参照物已服役若干年后的混凝土结构/构件进行耐久性现场检测，得到混凝土结构在现场条件下随时间的劣化关系式：$y_{{\mathrm{nt}}_n}=y_{{\mathrm{nt}}_{n0}}·f_n(C_s,D_{\mathrm{Cl}},w/b,[{\mathrm{Cl}}^{-}],n,c,t_n)---\left(1\right)$ 式中，Cs、DCl、w/b、[Cl-]、n、c为步骤(1)所述的混凝土结构耐久性的各影响因素；yntn为现场环境下混凝土结构在tn时刻的耐久性性能；yntn0为现场环境下混凝土结构在初始时刻tn0时的耐久性性能；tn为现场条件下结构的暴露时间；fn(·)为现场条件下混凝土结构耐久性性能的劣化关系；(8)定期对人工气候模拟实验室中各类混凝土试件进行耐久性检测，得到混凝土结构在现场条件下随时间的劣化关系式：$y_{n{t}_a}=y_{{\mathrm{nt}}_{a0}}·f_a(C_s,D_{\mathrm{Cl}},w/b,[{\mathrm{Cl}}^{-}],n,c,t_a)---\left(2\right)$ 式中，Cs、DCl、w/b、[Cl-]、n、c为步骤(1)所述的混凝土结构耐久性的各影响因素；ynta为加速条件下混凝土结构在ta时刻的耐久性性能；ynta0为加速条件下混凝土结构在初始时刻ta0时的耐久性性能；ta为加速劣化条件下的时间；fa(·)为加速条件下混凝土结构耐久性性能的劣化关系；(9)通过对第三方参照物在现场环境下和与其相对应混凝土试件在人工气候模拟实验室的性能随时间的劣化关系式(1)、(2)进行对比、分析，建立人工模拟环境和现场环境下混凝土结构耐久性性能劣化的时间相似关系式：式中，yntn′为现场条件下混凝土结构在tn时刻的耐久性性能；gan(·)为混凝土结构在加速劣化与现场自然条件下随时间劣化的相似转换关系；(ta，tn0，ta0)为混凝土结构在加速条件与现场条件劣化的时间转换系数；(10)根据研究对象的边界条件与相对应混凝土试件在加速条件下得到的耐久性各参数，利用两种环境下混凝土结构耐久性性能劣化的相似关系(3)式，对研究对象进行在现场条件下的耐久性评估和寿命预测。