【技术实现步骤摘要】
基于涂层的海工混凝土结构寿命延长时间评估方法
[0001]本专利技术涉及基于涂层的海工混凝土结构寿命延长时间评估
，特别涉及一种基于涂层的海工混凝土结构寿命延长时间评估方法
。
技术介绍
[0002]在海水或滨海环境中，为了降低海水中的氯离子对沿海基础设施混凝土结构的影响，通常会在沿海基础设施混凝土结构表面外涂抹涂层对其进行保护，使得混凝土结构的寿命得到延长
。
当前，计算涂层对混凝土结构的寿命延长时间的模型时大多忽视涂层混凝土中表面氯离子浓度时变特性对结构服役寿命的影响，通常采用涂层失效后涂层混凝土结构中钢筋表面的氯离子浓度达到空白混凝土氯离子浓度所需的时间作为服役寿命的提高年限，然而忽视了当混凝土结构中钢筋表面氯离子浓度超过临界氯离子浓度时，其属于钢筋混凝土结构锈胀开裂阶段，不适用于腐蚀发展阶段的混凝土结构寿命预测模型
。
导致最终评估的涂层对混凝土结构寿命的延长时间不准确
。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一
。
为此，本专利技术提出一种基于涂层的海工混凝土结构寿命延长时间评估方法，能够准确评估涂层对混凝土结构寿命的延长时间
。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于涂层的海工混凝土结构寿命延长时间评估方法，包括：
[0005]获取涂层混凝土的涂层失效时间；
[0006]获取在涂层失效时间内所述涂层混凝土中的第一混凝土氯离子浓度；>[0007]根据所述第一混凝土氯离子浓度和涂层混凝土的深度确定所述涂层混凝土中的第一氯离子通量；
[0008]获取第二氯离子通量在空白混凝土中扩散的时间，确定为等效时间，所述空白混凝土为放置于与所述涂层混凝土相同的环境中的混凝土，所述第二氯离子通量等于所述第一氯离子通量；
[0009]将所述涂层失效时间与所述等效时间的差值确定为涂层对于混凝土结构寿命的延长时间
。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述获取涂层混凝土的涂层失效时间，包括：
[0011]获取所述涂层混凝土的第一表面氯离子浓度，所述第一表面氯离子浓度为所述涂层混凝土表面的氯离子浓度；
[0012]根据预设的所述第一表面氯离子浓度和暴露时间的线性关系，获取所述第一表面氯离子浓度的数值最高时对应的所述暴露时间，确定为所述涂层混凝土的涂层失效时间，所述暴露时间为将所述涂层混凝土放置在预设环境中的时间
。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述根据所述第一混凝土氯离子浓度和涂层混凝土的
深度确定所述涂层混凝土中的第一氯离子通量，包括：
[0014]获取所述涂层混凝土中预设的多个第一深度点的深度位置；
[0015]将所述第一深度点对应的第一混凝土氯离子浓度确定为第一深度点氯离子浓度；
[0016]根据每个所述第一深度点的深度值与对应的所述第一深度点氯离子浓度进行计算，得到所述涂层混凝土的第一氯离子通量
。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述根据所述第一混凝土氯离子浓度和涂层混凝土的深度确定所述涂层混凝土中的第一氯离子通量，包括：
[0018]基于预设的第一深度点氯离子浓度计算公式，对所述第一深度点的深度值，预设的第一有效氯离子扩散系数和所述涂层失效时间进行计算得到各个所述第一深度点对应的所述第一深度点氯离子浓度；
[0019]根据各个所述第一深度点氯离子浓度和任意两个所述第一深度点之间的厚度进行计算得到所述涂层混凝土的所述第一氯离子通量；
[0020]其中，所述第一深度点氯离子浓度的公式为：
[0021][0022]C
x
为第一深度点为
x
深度时的所述第一深度点氯离子浓度，
C
0x
为所述涂层混凝土中的初始氯离子浓度，
k
为环境材料综合影响系数，
t
max
为所述涂层失效时间，
D
t
‑
C
为所述第一有效氯离子扩散系数，
x
为所述第一深度点对应的第一深度值；
[0023]所述第一氯离子通量的计算公式为：
[0024]Q
c
＝
C
x1
×
Δ
x1+C
x2
×
Δ
x2+.......+C
xn
×
Δ
x
n
[0025]Q
c
为所述第一氯离子通量，
C
x1
，
C
x2
，
…
C
xn
为所述第一深度点的深度值
x
取值为
1,2
，
…
n
时的所述第一深度点氯离子浓度，
Δ
x1，
Δ
x2，
…
，
Δ
x
n
为任意两个所述第一深度点之间的厚度
。
[0026]在本专利技术的一些实施例中，所述第一深度点的选取方法为：
[0027]在所述涂层混凝土内深度小于预设的深度阈值处，每隔
1mm
确定一个所述第一深度点；
[0028]在所述涂层混凝土内深度大于所述深度阈值处，每隔
2mm
确定一个所述第一深度值
。
[0029]在本专利技术的一些实施例中，获取所述第一有效氯离子扩散系数的方法为：
[0030]获取在实验时间内所述涂层混凝土的实验氯离子扩散系数；
[0031]根据所述实验时间
、
所述实验氯离子扩散系数和所述涂层失效时间进行计算得到第一有效氯离子扩散系数；
[0032]其中，所述第一有效氯离子扩散系数的计算公式为：
[0033]D
t
‑
C
为所述第一有效氯离子扩散系数，所述第一有效氯离子扩散系数为在时间为
t
max
时所述涂层混凝土中的氯离子扩散系数，
t0为所述实验时间，
D0为所述实验氯离子扩散系数，所述实验氯离子扩散系数为在时间为
t0时所述涂层混凝土中的氯离子扩散系数，
t
max
为所述涂层失效时间，当
t
max
大于预设龄期的时候，
t
max
取值为所述预设龄期；
m
为混凝土扩
散系数龄期因子
。
[0034]在本专利技术的一些实施例中，在所述第一有效氯离子扩散系数的计算公式中，获取
t
max
的取值方法，包括：
[0035]对比所述涂层失效时间和预设的最大龄期；
[0036]当所述涂层失效时间大于所述最大龄期，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于涂层的海工混凝土结构寿命延长时间评估方法，其特征在于，包括：获取涂层混凝土的涂层失效时间；获取在涂层失效时间内所述涂层混凝土中的第一混凝土氯离子浓度；根据所述第一混凝土氯离子浓度和涂层混凝土的深度确定所述涂层混凝土中的第一氯离子通量；获取第二氯离子通量在空白混凝土中扩散的时间，确定为等效时间，所述空白混凝土为放置于与所述涂层混凝土相同的环境中的混凝土，所述第二氯离子通量等于所述第一氯离子通量；将所述涂层失效时间与所述等效时间的差值确定为涂层对于混凝土结构寿命的延长时间
。2.
根据权利要求1所述的基于涂层的海工混凝土结构寿命延长时间评估方法，其特征在于，所述获取涂层混凝土的涂层失效时间，包括：获取所述涂层混凝土的第一表面氯离子浓度，所述第一表面氯离子浓度为所述涂层混凝土表面的氯离子浓度；根据预设的所述第一表面氯离子浓度和暴露时间的线性关系，获取所述第一表面氯离子浓度的数值最高时对应的所述暴露时间，确定为所述涂层混凝土的涂层失效时间，所述暴露时间为将所述涂层混凝土放置在预设环境中的时间
。3.
根据权利要求1所述的基于涂层的海工混凝土结构寿命延长时间评估方法，其特征在于，所述根据所述第一混凝土氯离子浓度和涂层混凝土的深度确定所述涂层混凝土中的第一氯离子通量，包括：获取所述涂层混凝土中预设的多个第一深度点的深度位置；将所述第一深度点对应的第一混凝土氯离子浓度确定为第一深度点氯离子浓度；根据每个所述第一深度点的深度值与对应的所述第一深度点氯离子浓度进行计算，得到所述涂层混凝土的第一氯离子通量
。4.
根据权利要求3所述的基于涂层的海工混凝土结构寿命延长时间评估方法，其特征在于，所述根据所述第一混凝土氯离子浓度和涂层混凝土的深度确定所述涂层混凝土中的第一氯离子通量，包括：基于预设的第一深度点氯离子浓度计算公式，对所述第一深度点的深度值，预设的第一有效氯离子扩散系数和所述涂层失效时间进行计算得到各个所述第一深度点对应的所述第一深度点氯离子浓度；根据各个所述第一深度点氯离子浓度和任意两个所述第一深度点之间的厚度进行计算得到所述涂层混凝土的所述第一氯离子通量；其中，所述第一深度点氯离子浓度的公式为：
C
x
为第一深度点为
x
深度时的所述第一深度点氯离子浓度，
C
0x
为所述涂层混凝土中的初始氯离子浓度，
k
为环境材料综合影响系数，
t
max
为所述涂层失效时间，
D
t
‑
C
为所述第一有效氯离子扩散系数，
x
为所述第一深度点对应的第一深度值；
所述第一氯离子通量的计算公式为：
Q
c
＝
C
x1
×
Δ
x1+C
x2
×
Δ
x2+.......+C
xn
×
Δ
x
n
Q
c
为所述第一氯离子通量，
C
x1
，
C
x2
，
…
C
xn
为所述第一深度点的深度值
x
取值为
1,2
，
…
n
时的所述第一深度点氯离子浓度，
Δ
x1，
Δ
x2，
…
，
Δ
x
n
为任意两个所述第一深度点之间的厚度
。5.
根据权利要求4所述的基于涂层的海工混凝土结构寿命延长时间评估方法，其特征在于，所述第一深度点的选取方法为：在所述涂层混凝土内深度小于预设的深度阈值处，每隔
1mm
确定一个所述第一深度点；在所述涂...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨海成，范志宏，熊建波，朱海威，赵家琦，
申请(专利权)人：中交四航工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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