快速评定砂浆配方对钢筋腐蚀的影响

用电化学方法测定砂浆试件中钢筋的极化电阻，并测定了砂浆的孔隙率，结果发现：砂浆的孔隙率、孔径分布与钢筋极化电阻大小有良好的对应关系。电化学方法能可靠、快速测定砂浆配合比、添加剂对钢筋腐蚀速度的影响．     

钢筋/混凝土(砂浆)体系中钢筋腐蚀速率的电化学测试

本文提出了一种快速、无损、准确检测钢筋/混凝土(砂浆)体系中钢筋腐蚀速率的TR法。该法用本文设计的计算机数据采集系统,采集钢筋对阶跃电位的暂态响应,根据高斯——牛顿法编制的计算机拟合程序,拟合钢筋对阶跃电位△E=10mV的暂态响应,求得极化电阻R_p;拟合弱极化数据,求得塔费尔常数B。在加速腐蚀实验条件下,测定体系中钢筋的腐蚀量。结果表明,用TR法测得的腐蚀失重量与实际失重量较为一致。在此基础上,提出了符合体系中钢筋腐蚀的等效电路模型。通过测定砂浆中钢筋处于不同腐蚀状态时的B值发现,在整个腐蚀进程中,B值逐渐变小,并趋于一定值。     

砼构件中钢筋腐蚀速度的检测

通过适当处理钢筋对外加电流的暂态响应数据，使极化电阻法适用于较大砼构件（梁、板）中钢筋腐蚀的检测。小辅助电极法测试结果表明，该方法能较为准确地检测砼构件中钢筋各点的腐蚀速度，而无需考虑小辅助电极引起在大面积工作电极─钢筋上电流的不均匀分布，以及无法确定的极化面积。     

砼构件中钢筋腐蚀速度的检测

通过适当处理钢筋对外加电流的暂态响应数据，使极化电阻法适用于较大砼构件（梁、板）中钢筋腐蚀的检测。小辅助电极法测试结果表明，该方法能较为准确地检测砼构件中钢筋各点的腐蚀速度，而无需考虑小辅助电极引起在大面积工作电极一钢筋上电流的不均匀分布，以及无法确定的极化面积。     

脱盐处理对钢筋-砂浆的电化学特征影响

运用半电池电位法、恒电流脉冲暂态响应和交流阻抗技术，测度了3种钢筋－砂浆试件的电化学特征。测试结果表明，经电化学脱盐处理试件的钢筋电位正移，RC和传递电阻Ret值增大。电化学脱盐处理具有使活化钢筋恢复钝化的趋势。     

杂散电流与氯离子耦合作用下纤维增强砂浆的耐蚀性

为了明晰在杂散电流与氯离子耦合作用下,钢纤维在水泥基材料中的腐蚀规律,在砂浆中埋置单根钢纤维,采用恒电流试验、线性极化试验和ESEM微观测试,研究了外加电流与钢纤维中杂散电流的关系,钢纤维锈蚀的启动电势差,钢纤维的极化电阻,钢纤维锈蚀的微观形貌,以及杂散电流作用下砂浆力学性能的劣化规律。结果表明：杂散电流与氯离子耦合作用下,外加电流与杂散电流的大小成正比,与钢纤维腐蚀电位和极化电阻成反比;外加电流强度和钢纤维电势差均存在阈值,低于阈值,钢纤维中无杂散电流通过。     

模拟混凝土孔溶液环境下钢纤维腐蚀的临界氯离子浓度

为了探明钢纤维在混凝土中受氯离子腐蚀作用的规律,采用线性极化法,研究了钢纤维浸泡于 ｐＨ值为１２．６混凝土孔溶液中,在氯离子作用下的腐蚀进程。结果表明:在高碱性模拟混凝土孔溶液 中,钢纤维腐蚀的临界氯离子浓度为０．３０ｍｏｌ／Ｌ;钢纤维从钝化状态转变至初始锈蚀状态时,极化电阻、 腐蚀电流密度及腐蚀电位均发生了突变;钢纤维腐蚀的临界氯离子浓度约为钢筋的３倍以上,耐蚀性更 高,而钢纤维在临界状态下的极化电阻和腐蚀电位与钢筋基本相同。     

不同保护层厚度新型海工混凝土的钢筋锈蚀行为研究

基于线性极化电阻法,研究不同保护层厚度、暴露时间和钢筋类别新型海工混凝土(new marine concrete,NMC)的线性极化曲线、自腐蚀电位(Ecorr)与极化电阻(Rp)等电化学参数,探明不同保护层厚度和钢筋类别对NMC中钢筋锈蚀行为影响.研究发现:随着保护层厚度的增加,Ecorr和Rp逐渐增大,表明NMC中钢筋的耐蚀性能不断增强.此外,当保护层厚度为5.5 cm时,NMC具有较优防锈效果,且满足结构要求.当暴露时间小于180 d时,NMC中不同类别钢筋的耐蚀性能为改性环氧沥青涂层钢筋>316不锈钢筋>普通钢筋,表明暴露较短时间,改性环氧沥青涂层钢筋的耐蚀性能优于316不锈钢筋.基于不同防锈措施的耐蚀性能和成本因素分析,建议海洋NMC结构优先选用改性环氧沥青涂层钢筋,保护层厚度至少为5.5 cm,有利于提升NMC结构的耐蚀性能,延长其服役寿命.     

环氧砂浆植筋在工程中的应用

环氧树脂具有很高的胶粘性,对金属、混凝土、陶瓷、玻璃等大多数材料均具有很高的粘结力。广泛应用于建筑物加层中钢筋生根以及建筑改造加固、玻璃幕墙、电梯井架、设备安装等安装工程的钢筋生根及螺栓锚固。环氧砂浆植筋锚固技术省时省工、工序少、工效高、操作方便、节约资金,本文主要从环氧砂浆植筋工程的设计、施工工艺流程、环氧砂浆配置程序、方法、施工方法、步骤要点及注意事项及几个方面对环氧砂浆植筋在工程中的应用进行了研究。     

浆砌石坝体溶蚀评价及防治对策探讨

溶蚀导致浆砌石坝体材料强度降低、孔隙率增大、渗漏严重，对大坝安全构成威胁。本文探讨了砂浆的溶蚀机理，提出了根据水质分析和侵蚀性评价、强度检测、水泥浆体成分分析和其中钙离子的溶出量分析等方法来评价浆砌石坝溶蚀程度的方法。在运用该方法对广东省某浆砌石坝进行溶蚀的危害程度评价时发现该工程环境水具有软水的溶出型侵蚀、泛酸型侵蚀和碳酸型侵蚀，部分水样达到强腐蚀等级。同时，砂浆抗压强度低、孔隙率大，水泥浆体中的钙离子含量偏低，随渗漏水流失的钙离子数量巨大，因此，溶蚀已经对坝体材料造成了一定的破坏，且这种影响随时间而增大。最后提出在上游面作防渗层并用改性水泥砂浆和净浆进行灌浆防渗补强处理的防治对策。     

减水剂对水泥基材料早期开裂影响的研究

为研究减水剂对水泥基材料体积稳定性及其早期开裂的影响,采用多通道椭圆环收缩开裂测试手段、自由收缩和强度试验等方法测试了掺聚羧酸类、萘系和木质素系减水剂砂浆的早期收缩开裂和开裂敏感性.研究表明,掺减水剂均延长了砂浆初始开裂时间,从而降低了砂浆的开裂敏感性,且高效减水剂比木质素系减水剂更能有效地降低砂浆的开裂敏感性.掺高效减水剂增大了砂浆的自由收缩值,且萘系比聚羧酸类减水剂更会增大砂浆自由收缩值,而掺木质素系减水剂能稍微降低砂浆自由收缩值.减水剂控制砂浆体积稳定性的效果为:木质素系＞聚羧酸类＞萘系.掺聚羧酸类和掺木质素系减水剂都减小了砂浆的最大裂纹宽度,而掺萘系则加快了砂浆最大裂纹宽度的发展速度.在干燥养护条件下,掺高效减水剂比掺木质素系减水剂更能有效地提高砂浆抗折和抗压强度,且掺聚羧酸类减水剂又比掺萘系高效减水剂更为有效.     

高掺量矿渣砂浆的力学强度、耐久性及生态效率评价

为充分发挥矿渣混凝土的绿色环保的优点,加快高掺量矿渣混凝土的应用,使用矿渣取代80%水泥制备了矿渣生态砂浆,利用硅粉作为基本性能调控材料,研究了硅粉掺量与矿渣砂浆力学和耐久性能的关系,并评价了矿渣砂浆的生态效率。研究结果表明,硅粉有助于缓解高掺量矿渣砂浆的缓凝问题,在10%硅粉掺量下,矿渣砂浆的凝结时间与基准组相近。另外,硅粉可显著改善矿渣砂浆的力学强度和耐久性,在最优掺量组 (5%)中,矿渣砂浆的28 d抗压强度和抗折强度均高于基准组。矿渣与(2.5%~10%)硅粉复掺时,砂浆的毛细吸水率降幅为8.83%~26.81%,电通量降幅为5.28%~36.87%。本研究通过使用矿渣和硅粉共同取代80%水泥,有效改善了矿渣砂浆的基本性能,提升了其生态效率,可为矿渣生态混凝土的应用与发展提供理论依据。     

砂浆静-动态流变的黏弹塑性特征

基于静态与动态流变学理论,利用共轴圆筒式流变仪,研究了高性能砂浆的黏弹塑性行为。在低水胶比条件下,通过调整减水剂掺量,使各组砂浆具有相同的初始坍落扩展度,静态流变测试结果表明粉煤灰微珠或石灰石粉掺入均可降低砂浆屈服应力、塑性黏度、触变性及其经时变化率,而动态流变测试结果则反映了粉煤灰微珠和石灰石粉加入后,砂浆局部网络结构密集程度提高及絮凝结构流态改变所需耗散能量减少的情况。试验证明,砂浆的静态表观黏度与动态复数黏度、静态滞回环面积与动态损耗模量-转速曲线所包围的面积随水化时间的变化规律是一致的,采用静/动态流变行为同时测定的方法可以综合描述砂浆的黏弹塑性。     

煅烧渣土-白云石对水泥砂浆强度和膨胀性能的影响

采用渣土对白云石进行煅烧改性,研究了煅烧渣土-白云石对水泥砂浆强度和膨胀性能的影响规律,并采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪研究了掺煅烧渣土-白云石水泥的水化产物性能。结果表明:煅烧渣土-白云石可生成β-C₂S和C₁₂A₇,且随着煅烧温度的提高,β-C₂S和C₁₂A₇的含量增加;煅烧渣土-白云石能够有效促进复合水泥砂浆后期强度的发展,其中掺10%煅烧渣土-白云石水泥砂浆的90 d强度甚至高于纯水泥砂浆;此外,煅烧渣土-白云石中的MgO可水化生成Mg(OH)₂,固相体积增加,促进了水泥砂浆的膨胀,且膨胀率随着煅烧渣土-白云石掺量的增加而增加。研究成果对于提高白云石在水泥混凝土中的应用及减轻建筑垃圾对环境的污染有一定参考价值。     

耦合效应下压力型锚索锚固机理的拟静力分析

为了更加精确地对地震作用下软弱岩土体中压力型锚索抗震性能进行理论研究,基于长期荷载作用下钢绞线的材料松弛现象,推导了锚索预应力与岩土体蠕变的耦合效应下锚索预应力表达式和预应力损失量表达式;结合地震作用效应的拟静力等效法、Mindlin问题解和积分简化方法,推导了砂浆体在圆形均布荷载作用下压力型锚索锚固段的等效压应力表达式和等效剪应力表达式。通过案例分析可知:锚索预应力初期损失较大,中期损失稳定,至后期基本保持不变,预应力损失速率是递减的;压力型锚索锚固段砂浆体的等效应力主要集中在承压板0.5 m的范围内,等效应力最大值不在承压板与砂浆体的接触面上,而在承压板0.1 m的范围内。该研究成果丰富了压力型锚索抗震设计理论研究内容,可为深化压力型锚索抗震机理研究提供一定的理论依据,也可为合理考虑压力型锚索加固边坡的抗震设计提供有益的参考。     

大掺量矿渣微粉提高混凝土抗氯离子渗透性的研究

本文首先对矿渣微粉提高混凝土抗氯离子渗透性的物理化学机理进行了分析，采用ASTMC1202导电量法与显色法相结合，对大掺量磨细矿粉混凝土内氯离子的渗透特性进行了试验研究，发现磨细矿粉是混凝土水化密实和固化氯离子的物质基础。研究表明，大掺量磨细矿粉混凝土内氯离子渗透性比普通混凝土大约低5倍，能有效遏止氯离子对钢筋的电化学腐蚀，可以成倍地延缓钢筋锈蚀的时间，从而有效抗海水腐蚀。     

氯离子在混凝土中的扩散性及其电化学测试方法

从物质的传质机理角度分析认为，氯离子在混凝土中的传质过程为扩散过程。按照Fick定律，利用电化学方法可测得交流阻抗谱，据此计算出氯离子扩散系数。同时分析讨论了溶液中其他离子存在时，计算公式的修正，以及在水头或荷载作用下，渗透和扩散的协同作用。     

Effect of film thickness and filler properties on sulphuric acid permeation in various commercially available epoxy mortar coatings

The performance of various commercially available epoxy mortar coatings was compared by measuring their sulphuric acid diffusivity. Apparent diffusivities, which were measured gravimetrically, were found to be dependent on coating tortuosity. In composite materials like epoxy mortars, the tortuosity was determined by filler properties and polymer alignment. Tortuosity was found to depend on the filler size, their dispersion, filler aspect ratio and concentration. The order and greater alignment of polymer aggregates, which characterises thinner coatings effects higher tortuosity and thus lower permeabilities. The result is that sulphuric acid diffusivities were observed to increase with coating thickness, which challenges the notion that greater coating thicknesses provide greater protection or environmental barrier. The effect of film thickness and filler properties observed in this study has significant implications to the current selection of coatings and sewer protection.     

硫酸盐侵蚀作用下水泥砂浆水力劈裂特性

为研究硫酸盐侵蚀作用下水泥砂浆水力劈裂特性,利用三场耦合试验系统,设计4种试验工况进行水力劈裂试验,分析不同pH值的硫酸盐溶液、不同侵蚀时间下水泥砂浆力学性能和抗水力劈裂能力。试验结果表明,不同pH值的硫酸盐溶液对水泥砂浆的水力劈裂力学特性有不同影响,在侵蚀后期,对于0.1 mol/L的Na_2SO_4溶液,pH值分别为7、3、1时,对砂浆试样水力劈裂力学特性的侵蚀劣化程度逐渐减小;硫酸盐侵蚀下的水泥砂浆抗水力劈裂能力和侵蚀时间有较好的三次函数相关关系。