滨海土壤环境下混凝土方桩的耐久性

结合现场调研,对处于4种滨海土壤环境且常年浸没于地下水位以下的同一批钢筋混凝土预制方桩构件进行了检测,检测内容包括钢筋锈蚀情况,混凝土碳化,氯离子含量分布曲线等。结果发现土壤环境对氯离子含量的分布、碳化、钢筋锈蚀作用有重要的影响;土壤的透水性与混凝土遭受的侵蚀程度有直接关系,透水性越弱保护作用越明显;长期处于弱透水性土壤环境中且位于地下水位以下的钢筋混凝土。其受到的侵蚀会相对有所缓解。     

受氯离子严重腐蚀的钢筋混凝土结构检测加固研究

以钢筋混凝土结构受氯离子严重腐蚀的典型工程实例为基础,对该工程进行了全面检测与鉴定。根据鉴定结果,对工程采用不同的加固方法进行了处理,并于2004年4月对采取加固处理后的效果进行了现场调查与试验分析,得出氯离子渗透的双向扩散过程和氯离子最大含量在离混凝土表面40mm左右位置的规律。氯离子腐蚀环境中加固设计时,钢筋保护层厚度取60mm是比较合理的,有条件时可适当加大。调查与试验结果还表明,氯离子侵蚀严重时,钢筋混凝土结构在进行加固设计时宜采用加大截面法。     

PERMIT法与RCM法氯离子扩散系数相关性试验

氯离子对钢筋混凝土的侵蚀危害已在业内引起广泛重视,检测混凝土是否具有抗氯离子侵蚀能力非常必要。由英国女王大学开发的现场检测设备PERMIT氯离子扩散系数测定仪,不仅能检测混凝土抗氯离子侵蚀能力,而且能实现无损检测。文章通过试验研究PERMIT法与国内检测混凝土抗氯离子侵蚀能力RCM法的相关性并推算出相关公式。     

混凝土中冻融循环和氯离子侵蚀的耦合效应试验研究

研究了不同水灰比与骨料体积含量的混凝土在氯离子侵蚀、冻融循环与氯离子侵蚀复合条件下的相对动弹性模量、耐久性指数、混凝土外观质量与开裂情况.试验结果表明:冻融循环促进了氯离子在混凝土中的渗透、扩散,使混凝土中的氯离子含量增加,而水灰比大、骨料体积含量小的混凝土受此影响较大,冻融循环与氯离子侵蚀之间存在耦合叠加效应,这对于北方寒冷地区存在氯离子侵蚀环境的钢筋混凝土结构提供了试验和理论参考.     

干湿循环条件下氯离子对钢筋混凝土材料的影响研究

采用室内人工气候环境箱模拟干湿循环作用,以研究氯离子侵蚀对钢筋混凝土材料性能变化的影响。沿氯离子侵蚀方向,在混凝土内部不同深度以及试件侧壁不同高度处,进行取样分析氯离子含量。结果表明:沿侵蚀方向,距表层一定深度处氯离子含量有一峰值。随着混凝土试件侧壁高度的下降,氯离子含量逐渐增大。在钢筋锈蚀率较低情况下,锈蚀率与钢筋-混凝土界面处的氯离子浓度成线性关系,可由此推算临界氯离子浓度。     

基于COMSOL进行氯离子对钢筋混凝土侵蚀的二维模拟

氯离子在自然环境下是影响钢筋混凝土寿命最重要的因素.环境中含量较多的氯离子会破坏混凝土内部钢筋,导致钢筋被侵蚀及混凝土被破坏,氯离子是钢筋混凝土结构被提前腐蚀的重要原因,本文研究时间、温度、氯离子浓度等因素对氯离子侵蚀混凝土速度的影响,对保护混凝土寿命的意义重大.     

氯离子侵蚀环境下混凝土结构的耐久性评估

对氯离子侵蚀环境下混凝土结构的耐久性评估方法进行了研究。尝试运用结合费克扩散定律的泊松分布来描述氯离子侵蚀现象，给出了相应的公式，并且运用该方法对某钢筋混凝土码头进行了耐久性评估。对于耐久性可靠指标较低的混凝土结构，要进行适当的处理，以增强其耐久性，这种方法可以为氯离子侵蚀环境下混凝土结构的耐久性评估和加固处理提供一定的参考和依据。     

混凝土中的氯离子侵蚀

介绍氯离子侵蚀对钢筋混凝土结构物的危害,归纳了氯离子侵蚀钢筋混凝土的几种机理,依据侵蚀过程所必需的必要条件,提出了预防氯离子侵蚀的有效措施.     

腐蚀环境下带裂钢筋混凝土的侵蚀作用研究

以我国西北地区干湿循环盐碱环境下氯离子对带裂工作的钢筋混凝土侵蚀破坏为背景,设计了预置不同宽度表面裂缝的混凝土试件,研究了在若干个干湿循环内不同配比带裂钢筋混凝土的氯离子侵蚀的程度与速率。结果表明:高性能耐腐蚀混凝土能够有效延缓氯离子渗透侵蚀的时间,相对减轻侵蚀程度;钢筋阻锈剂能够显著提升钢筋混凝土抗氯离子侵蚀能力;在带裂工作的情况下,高性能耐腐蚀混凝土对氯离子侵蚀作用的抑制更为明显。     

钢筋锈蚀参数的相关性及失重法校核

钢筋锈蚀速率是评估钢筋混凝土耐久性的重要参数,采用线性极化检测仪GECOR 6对实验室制作的钢筋锈蚀试件进行检测,得到了钢筋锈蚀电流密度、电位(相对于饱和硫酸硐电极)与电阻的数据。发现在一般大气环境下电氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀,其锈蚀电流密度与锈蚀电位、电阻等存在一定关系。特别是利用失重法对线性极化检测的结果进行了校核,发现检测结果与校核值之间存在着一定的误差。提出的修正公式,用锈蚀电位修正锈蚀电流密度,可得到较为满意的结果。     

盐渍土环境下混凝土中SO4^2-扩散性试验研究

为了研究西部盐渍土环境下混凝土中SO4^2-的扩散性,测试了在不同溶液、不同干湿循环龄期下,混凝土中不同深度的SO42-含量。采用Fick第二定律为基本模型,考虑SO42-与混凝土结合能力以及混凝土为非均匀介质的特性,对SO42-扩散系数进行了分析讨论。此外,基于XRD结果,分析了侵蚀过程中钙矾石的生长情况以解释说明钙矾石的生成对SO4^2-扩散性的影响。结果表明,Cl-可促进侵蚀前期SO4^2-的侵蚀速度;西部盐渍土环境下混凝土中SO4^2-的扩散系数与结合能力呈负相关关系,与侵蚀深度呈正相关关系;SO4^2-浓度越高,钙矾石生长越快,钙矾石膨胀作用会填充混凝土的既有裂缝,从而抑制SO42-扩散。     

混凝土裂缝表征方法研究进展及裂缝对氯离子传输影响

氯离子侵蚀导致混凝土中钢筋锈蚀,是钢筋混凝土耐久性劣化的主要表现形式,然而混凝土裂缝的存在将加快氯离子在混凝土中的传输并缩短钢筋混凝土的服役寿命。首先对已有的裂缝表征方法进行了介绍,包括线性位移传感器、图像分析法、CT扫描等。然后综述了带有裂缝的混凝土基体中氯离子扩散的影响因素,重点介绍了裂缝的宽度、水灰比、矿物掺合料、龄期、荷载等因素对氯离子扩散行为的影响。结果表明当裂缝宽度在50~200μm之间时,对氯离子扩散系数的影响最大,在此区间内,氯离子扩散系数随着裂缝宽度的增加而增大;其余因素也对氯离子扩散系数有不同程度的影响。     

自然扩散法预测感潮环境下混凝土氯离子侵蚀

通过对自然感潮环境下混凝土的自由氯离子浓度分布的分析,研究了既有混凝土氯离子侵蚀的特征及扩散特性,采用室内自然扩散法进行了模拟扩散试验,并根据Fick第二定律和Monte Carlo法分析了既有混凝土和试验混凝土的扩散参数及钢筋初始锈蚀时间.结果表明:自然环境下混凝土的氯离子侵蚀存在明显的对流区,自然扩散法的氯离子扩散系数大于自然环境下2个数量级,模拟混凝土中钢筋表面的自由氯离子浓度是自然环境下实际浓度的2倍,钢筋初始锈蚀时间是实际的240倍.     

自然环境下既有混凝土的氯离子侵蚀及随机性研究

对钱塘江河口地区感潮环境下的既有混凝土芯样中的氯离子浓度进行测定,分析侵蚀深度与氯离子浓度的关系。根据既有混凝土样本,测定既有混凝土的孔隙率,并分析氯离子扩散控制起点与孔隙率之间的关系。另外,同一深度的氯离子浓度具有较大的随机性,而且较好地符合对数正态分布。     

海洋大气区氯离子在混凝土中的沉积与传输行为研究综述

海洋大气区氯离子对钢筋混凝土的侵蚀行为可分为两个阶段,首先,氯离子在风力作用下附着在混凝土表面,其次,从混凝土表面向混凝土内部侵蚀。基于海洋大气区氯离子对混凝土侵蚀的全过程,对已有研究进行归纳总结,阐述了各影响因素对沉积过程的影响规律。其中,海水含盐量、风速、暴露时间与混凝土氯离子沉积量呈正相关关系,距海岸距离与混凝土氯离子沉积量呈负相关关系;论述了各影响因素对传输过程的影响规律,水灰比越大、暴露时间越长、温度越高、内外湿度梯度越大、碳化越严重越容易形成对流区。目前,针对海洋大气区氯离子在混凝土中沉积和传输行为开展研究多基于单因素,多因素耦合作用下的沉积和传输行为尚需进一步研究。     

基于不确定性的氯离子侵蚀环境下普通混凝土结构的耐久性研究

针对氯盐侵蚀环境下普通混凝土结构的锈胀开裂,通过分析普通混凝土结构的腐蚀损伤发展特点,建立氯离子侵蚀环境下普通混凝土结构的耐久性失效准则。基于工程实例,采用不确定性分析方法,通过Monte Carlo随机模拟,对氯离子侵蚀环境下普通混凝土结构的锈胀开裂时间开展了可靠性分析研究,得出了其近似概率密度分布,通过假设检验,确定其服从对数正态分布,并给出其在不同保证率情况下锈胀开裂时间的取值。     

氯离子对钢筋混凝土结构的侵蚀分析

氯离子侵蚀引起钢筋锈蚀破坏十分突出,是造成钢筋混凝土结构过早破坏的主要原因之一.分析氯离子进入混凝土中的途径、存在形式和氯离子在混凝土中的扩散模式,考虑温度变化、时间变化、湿度变化以及混凝土内部缺陷特征不同对扩散系数的影响,基于Fick第二扩散定律建立了氯离子在混凝土中的扩散模型,并分析了氯离子表面浓度、氯离子临界浓度和有效氯离子扩散系数的影响因素和确定方法,由此建立的模型可供寿命预测参考使用.     

防止氯离子侵蚀混凝土中钢筋的措施

文章阐述了防止氯离子侵蚀混凝土中钢筋的措施,并提出了防止钢筋腐蚀的两种方法:一种是钢筋外围混凝土的保护方法;一种是钢筋自身的保护方法。     

氯盐对再生混凝土硫酸盐侵蚀的抑制作用研究

将再生骨料取代率为50%的混凝土试块自然浸泡在单一Na₂SO₄溶液、MgSO₄溶液和NaCl-Na₂SO₄复合溶液、NaCl-MgSO₄复合溶液中,其中复合溶液中的氯盐质量分数分别为0%,2%,5%和10%。在整个试验周期内,每隔30 d测量不同溶液中再生混凝土试块的表观形貌、超声声速和质量变化率,得出了氯盐对Na₂SO₄溶液和MgSO₄溶液侵蚀再生混凝土的抑制规律。最后结合试验结果,详细分析了氯盐抑制不同硫酸盐溶液侵蚀再生骨料混凝土相关性能差异的机理。研究结果表明:氯盐对再生混凝土的硫酸钠侵蚀有明显抑制作用,氯盐质量分数为5%时抑制效果最明显,但是氯盐质量分数继续增大,抑制效果没有明显的提高; 氯盐对硫酸镁溶液侵蚀再生混凝土的抑制效果较弱,甚至在氯化钠质量分数为2%时,再生混凝土试块表观侵蚀程度比未掺加氯化钠的还严重; 氯离子对硫酸根离子侵蚀有抑制作用,但是对镁离子的侵蚀无明显抑制作用; 所得结论为再生骨料混凝土在实际工程中的耐久性应用提供了借鉴。     

钢筋混凝土不同劣化阶段的电化学特征

针对现有氯盐侵蚀混凝土结构耐久性研究中模拟氯盐侵蚀环境方法的弊端,采用电迁移加速氯离子侵蚀的方法,以较快的速度模拟出不同劣化阶段的钢筋混凝土试件.通过分析电迁移氯离子侵蚀后钢筋表面状态的检测结果和劣化状况,验证了电迁移法制备不同劣化阶段试件的有效性和准确性,揭示了混凝土不同劣化阶段的电化学特征.结果表明:电迁移法较预掺氯盐法更能真实反应不同劣化阶段的钢筋混凝土结构;混凝土中钢筋由钝化状态转入锈蚀状态时,阳极极化曲线变缓,阴极极化曲线变陡;随着氯离子侵蚀,钢筋劣化程度增加,阳极反应交换电流密度增大,钢筋的腐蚀电位逐步向阳极反应平衡电位偏移.