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作者：高宇宁;朱海威;余红发;麻海燕;达波;梅其泉;韩向辉;李增壮;
单位：南京航空航天大学民航学院;河海大学港口海岸与近海工程学院;三江学院土木工程学院;
摘要：南海岛礁相比于普通沿海地区，其环境更加恶劣。随着中国对南海岛礁的开发，南海岛礁严酷环境下钢筋混凝土的耐久性研究至关重要。通过在南海岛礁地区建立长期暴露试验站，结合实验室测试和现场暴露试验，研究了不同钢筋阻锈剂和混凝土强度等级对钢筋锈蚀及钢筋混凝土结构力学性能的影响。通过长期暴露试验和实验室测试，评估了混凝土的耐久性，并运用寿命预测模型(Cha Dura Life Model)进行了结构寿命预测。结果表明：内掺SBT-KLJ(IV)疏水化合孔栓物(HPA)阻锈剂的混凝土试件在侵蚀1227 d后，钢筋自然腐蚀电位(E_(corr))出现正移，钢筋表面钝化膜稳定性增强。掺加HPA的混凝土试件在侵蚀365 d至730 d期间极化阻抗(R_p)持续增大，呈现较好的防腐效果。在岛礁氯离子侵蚀环境下，通过添加HPA，混凝土表面的氯离子含量(C_s)相比不掺阻锈剂的混凝土能够降低近59.9%。基于实验室实验及暴露站现场测试条件，使用Cha Dura Life寿命预测模型进行计算，结果显示，在南海岛礁极端环境下，内掺阻锈剂或提高混凝土强度等级均能有效提高钢筋混凝土结构的服役寿命。其中，内掺阻锈剂效果较为明显，保护层厚度50 mm，混凝土强度等级为C40时，计算结果显示，失效概率为5%时，内掺阻锈剂可以使混凝土服役寿命提升至20 a以上，其中HPA阻锈剂在南海岛礁恶劣环境下有效延长混凝土寿命达50 a。为南海岛礁工程混凝土结构的设计和寿命预测提供了科学依据。
关键词：南海岛礁暴露站;钢筋混凝土;电化学;阻锈剂;寿命预测
基金资助：国家自然科学基金(51878350,51678304和11832013)
