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混凝土结构是目前国内外应用最广泛的一种结构形式。由于混凝土具有抗压强度高而抗拉强度低的特点,因而在实际服役过程中往往处于带裂缝工作的状态。但是,目前关于混凝土裂缝对混凝土结构中钢筋锈蚀的影响机理以及混凝土结构最大裂缝宽度限值等问题,一直未取得共识。因此,研究混凝土开裂状态对混凝土结构耐久性影响是非常必要的,且具有重要的科学意义和工程实用价值。依托国家863课题“重载铁路桥梁和路基检测与强化技术研究-子课题3:环境与重载运输耦合作用下桥梁耐久性研究(301727005)”,本文设计制作了带横向裂缝的钢筋混凝土板试件,重点研究了开裂状态对氯离子环境中钢筋混凝土试件渗透性、钢筋锈蚀速率及锈蚀长度的影响。主要研究成果如下:(1)通过裂缝处混凝土中氯离子浓度浓度的测试和分析,发现裂缝处混凝土中氯离子扩散是以二维扩散为主,裂缝处氯离子浓度要远高于其它未开裂截面,且同一位置处,随着裂缝宽度的增大,氯离子浓度逐渐增多,随着距裂缝截面间距的增大,各截面上氯离子浓度逐渐减小。(2)基于弥散裂缝模型及流量相等的原则,对氯离子在开裂混凝土中的传输过程进行了简化分析。结果表明,裂缝对混凝土等效氯离子扩散系数影响非常显著,开裂混凝土的等效氯离子扩散系数比未开裂混凝土的扩散系数大1-2个数量级;且干湿循环作用下,氯盐环境下混凝中氯离子在裂缝内的扩散系数大于氯离子在自由盐溶液中的扩散系数。(3)通过对裂缝处钢筋腐蚀电流密度进行了90天的监测,结果表明,裂缝处钢筋腐蚀电流密度并不是恒定不变的,具有明显的时变特征,大致可分为三个阶段,依次为锈蚀萌发期的上升阶段,锈蚀发展期的下降阶段及平稳阶段。无论是锈蚀的萌发期还是发展期,裂缝处钢筋腐蚀电流密度随裂缝宽度、水胶比、钢筋直径的增大而增大,随保护层厚度的增大而减小。(4)对裂缝处钢筋锈蚀长度进行了分析,建立了考虑混凝土强度、保护层厚度、横向裂缝宽度及钢筋直径的混凝土裂缝处钢筋锈蚀长度Lc预测模型。通过实例验证,计算值与实测值吻合较好,可作为横向裂缝区钢筋锈蚀长度预测依据。