纳米氧化铝提升海洋环境高速铁路桥梁混凝土结构服役寿命研究

文档名：纳米氧化铝提升海洋环境高速铁路桥梁混凝土结构服役寿命研究
摘要：氯离子传输并诱导内部钢筋锈蚀是海洋环境高速铁路桥梁混凝土结构耐久性失效的主要原因之一,增大混凝土氯离子传输阻力是提升混凝土结构服役寿命的根本途径.纳米技术与纳米材料的发展为混凝土材料高性能化提供了新的可能.本工作研究了纳米氧化铝(NA)对砂浆氯离子电迁移系数(DRCM)与自然扩散系数的影响,基于氯离子等温吸附曲线,建立了考虑氯离子结合参数的氯盐传输模型,分析了NA对氯盐侵蚀环境下混凝土结构服役寿命的影响.结果表明:适宜掺量的NA可降低砂浆氯离子传输性能;承台桩基础混凝土钢筋保护层厚度为60mm时,在C45混凝土中掺入2％(质量分数)NA后,仅考虑氯离子侵蚀时混凝土预期服役寿命由68年提升至107年.NA为提升海洋环境下高速铁路混凝土结构服役寿命提供了新的技术途径.

Abstract：Chloride-inducedsteelcorrosionisoneofthemaindeteriorationmechanismsthatleadtothedurabilityissueofbridgeconcretestructuresofhigh-speedrailwayexposedtomarineenvironment.Improvingthechlorideresistanceofconcreteisthefundamentalwaytoincreasetheservicelifeofconcretestructure.Thedevelopmentofnanotechnologyandnanomaterialprovidesanovelresearchdirectiontowardshigherper-formanceconcrete.Inthiswork,theinfluenceofnanoaluminaoxide(NA)onthechloridemigrationcoefficient(DRCM)andnaturaldiffusionpropertiesofmortarwerefirstlyinvestigated.Basedonthechloridebindingisotherms,thechloridediffusionmodelwithbindingparametersofcon-cretewereestablished.Meanwhile,theinfluenceofNAonservicelifeofconcretestructuresunderchlorideenvironmentwassimulated.There-sultsshowthatthechlorideresistanceofmortarcanbeimprovedwithanappropriatecontentofNA.Withaprotectivelayerof60mmandanaddi-tionof2wt％NA,theservicelifeofbearingplatformC45concreteisincreasedfrom68yearsto107years.TheadditionofNAprovidesanoveltechnologyforprolongingtheservicelifeofconcretestructuresofhigh-speedrailwayexposedtomarineenvironment.

作者：杨志强   王振   黄法礼   易忠来   蒋金洋 Author：YANGZhiqiang   WANGZhen   HUANGFali   YIZhonglai   JIANGJinyang
作者单位：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所,北京100081;高速铁路轨道系统全国重点实验室,北京100081东南大学材料科学与工程学院,南京211189;东南大学江苏省土木工程材料重点实验室,南京211189
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(7)
分类号：TU528
关键词：高速铁路  混凝土  氯离子  纳米氧化铝  服役寿命  
Keywords：high-speedrailway  concrete  chloride  nanoalumina-oxide  servicelife  
机标分类号：TU528TU375U444.18
在线出版日期：2024年5月15日
基金项目：纳米氧化铝提升海洋环境高速铁路桥梁混凝土结构服役寿命研究[
期刊论文]  材料导报--2024, 38(7)杨志强  王振  黄法礼  易忠来  蒋金洋氯离子传输并诱导内部钢筋锈蚀是海洋环境高速铁路桥梁混凝土结构耐久性失效的主要原因之一,增大混凝土氯离子传输阻力是提升混凝土结构服役寿命的根本途径.纳米技术与纳米材料的发展为混凝土材料高性能化提供了新的可能...参考文献和引证文献
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2024-12-14 03:51 上传 纳米氧化铝提升海洋环境高速铁路桥梁混凝土结构服役寿命研究.pdf

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