钢筋混凝土体系阴极保护的数值模拟研究

发布时间：2023-04-02 13:49

　　对于海港工程钢筋混凝土结构,氯离子渗入导致钢混结构中钢筋的腐蚀,是造成钢混结构裂化失效的主要原因。为了防止钢混结构中钢筋腐蚀的发生,延长钢混结构的服役寿命,外加电流阴极保护系统被广泛地应用到海港工程钢混结构的腐蚀防护中。随着数值模拟技术的不断发展,越来越多的研究工作者运用数值模拟技术对于不同条件下的海港工程钢混结构阴极保护系统进行设计和规律研究。然而,目前对于水下钢混结构阴极保护的数值模拟研究多基于微观腐蚀机理,对于宏观和微观腐蚀共同作用的水下钢混体系的阴极保护研究尚不完善,同时钢混结构参数对于体系中保护电位和电流分布的影响也尚不明确。因此,本文针对两种不同结构的水下钢混体系,基于实验和机理分析,分别建立了宏观和微观腐蚀共同作用的阴极保护数值模拟模型。探究了宏观腐蚀电池、钢筋初始腐蚀状态、裂缝以及不同钢混结构参数对于阴极保护体系的影响,同时论证了模型的可靠性,并进一步应用模型探究了其他钢混参数对于阴极保护体系的影响。主要工作如下:(1)对于水下三层钢混体系的研究:通过对水下三层钢混体系腐蚀特征和规律的分析,建立了基于氧浓差腐蚀电池控制的阴极保护模型,模拟计算的结果与实验结果吻合得较好。...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
引言
1 钢筋混凝土腐蚀与阴极保护
    1.1 钢筋混凝土腐蚀
        1.1.1 腐蚀机理
        1.1.2 裂缝对钢筋混凝土腐蚀的影响
    1.2 钢筋混凝土阴极保护
        1.2.1 概述
        1.2.2 外加电流阴极保护
        1.2.3 阴极保护数值模拟
    1.3 选题依据和研究内容
2 三层钢筋混凝土体系
    2.1 实验部分
        2.1.1 试样制备
        2.1.2 初始腐蚀状态测试
        2.1.3 阴极保护电位和电流分布测试
    2.2 实验结果与讨论
        2.2.1 钢筋初始腐蚀状态
        2.2.2 阴极保护电位和电流分布
    2.3 数值模拟
        2.3.1 模型建立
        2.3.2 机理分析
        2.3.3 电位分布
        2.3.4 边界条件
    2.4 数值模拟结果分析和应用
        2.4.1 数值模拟结果和分析
        2.4.2 数值模拟模型应用
    2.5 本章小结
3 有裂缝的单钢筋混凝土体系
    3.1 实验部分
        3.1.1 试样制备
        3.1.2 测试方法
    3.2 数值模拟
        3.2.1 模型建立
        3.2.2 机理分析
        3.2.3 电位分布
        3.2.4 边界条件
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 钢筋表面自腐蚀电位分布
        3.3.2 阴极保护电位和电流分布
        3.3.3 数值模拟模型应用
    3.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3779337