海港工程大掺量混凝土性能的量化评估方法与流程

技术特征：

1.一种海港工程大掺量混凝土性能的量化评估方法，其特征是：本方法应用数学的方法对混凝土力学性能和结构耐久性指标加以量化，利用这两种性能指标的关系式，根据研究对象的边界条件与硅酸盐混凝土试件在相同条件下测试得到的各参数来建立模型，进而对研究对象的力学性能和耐久性进行综合评估；

本方法的具体步骤为：

(1)确定海港工程混凝土材料性能的影响因素：轴心立方体抗压强度标准值f_cu,k、弹性模量E、表面氯离子浓度C_s、氯离子扩散系数D_cl、混凝土材料的水胶比w/b、氯离子阀值[Cl^-]、混凝土保护层厚度c、龄期衰减系数n、电通量腐蚀实验结果值D_d；

(2)选取与研究对象具有相似环境条件的第三方参照物；

(3)收集研究对象与第三方参照物在实验初始时刻各影响因素的边界条件：轴心立方体抗压强度标准值f_cu,k、混凝土材料的水胶比w/b、氯离子阀值[Cl^-]、混凝土保护层厚度c；

根据具体工程规范查找轴心立方体抗压强度标准值f_cu,k、混凝土材料的水胶比w/b、氯离子阀值[Cl^-]和混凝土保护层厚度c；

(4)收集研究对象与第三方参照物的实验数据：弹性模量E、表面氯离子浓度C_s、氯离子扩散系数D_cl、龄期衰减系数n、电通量腐蚀实验结果值D_d；

(5)根据具体工程各构件的用途和所处环境，运用Matlab软件工具拟合分析各数据的权重，用一个定量的值来描述海港工程大掺量混凝土的性能，其内容包括海港工程大掺量混凝土的力学性能函数其耐久性指标用函数Z＝γ(D_ci,D_d)表示；

(6)通过对第三方参照物在现场环境的腐蚀规律与相对应的混凝土试件在相同环境下的腐蚀规律进行对比分析，得到混凝土结构在其他胶凝材料替代水泥的比例不同的情况下海港工程大掺量混凝土结构的腐蚀情况，并与普通硅酸盐混凝土相对应试件的腐蚀规律进行对比，从而得到研究对象在力学性能和耐久性指标方面的优劣情况；用这个短期的相似关系对不同服役环境的相似关系进行修正，得到适用于研究对象的基于环境时间的多因素相关模型；根据这个多因素相关模型，对研究对象的力学性能和耐久性进行综合评估；

(7)根据力学性能和耐久性指标的参数，判别设定的配合比和具体改动方案对结果的影响。

2.根据权利要求1所述的量化评估方法，其特征是：在步骤(2)中，第三方参照物选取与研究对象具有相同的养护条件和相同的养护龄期且其他配合物参数相同的普通硅酸盐混凝土。

3.根据权利要求1所述的量化评估方法，其特征是：步骤(4)的具体实施方法为：

测定表面氯离子浓度C_s时，将试样溶液与电极标准液放置于同一室温下8h后再测量，最后计算时，将0～10mm深度处的氯离子含量作为表面氯离子浓度C_s；氯离子扩散系数D_cl通过快速氯离子渗透(RCM)实验测得；其计算公式如下：

$D_{cl}=(m\×l)/(t\×S\×\▿c)$

式中，m为穿透物质总量；l为穿透距离；t为时间；S为穿透面积；为两边浓度梯度；

龄期衰减系数n的计算公式如下：

$n=D_i{\[\frac{t_i}{t}\]}^{\mathrm{\θ}}$

式中，D_i为历经环境作用时间t_i后测得的扩散系数；指数θ与胶凝材料种类、掺量及不同环境条件有关；

将与研究对象相对应的普通硅酸盐混凝土试件摆放在与工程结构部位相对应的现场环境中，并对现场摆放的混凝土试件进行定期取样检测。

4.根据权利要求1所述的量化评估方法，其特征是：所述力学性能包括抗压强度和弹性模量，所述耐久性指标由快速氯离子渗透实验及电通量腐蚀实验得出的数据得到。