浅析受浓度差异海水腐蚀混凝土性能

目前国内外都局限于研究普通混凝土在一种海水浓度腐蚀后的性能,然而对混凝土在不同浓度的海水中腐蚀的分析很少,基于海水主要成分,实验配置2、4、6倍人工海水对混凝土加速腐蚀,实验表明,在人工模拟海水环境中,不同浓度海水对混凝土抗压强度有一定的影响。     

硫酸盐环境下混凝土抗压强度耐蚀系数研究

基于混凝土腐蚀层厚度及腐蚀区混凝土抗压强度损失率的概念,建立了硫酸盐环境下混凝土试块的蚀强模型.根据该模型推导出混凝土抗压强度耐蚀系数计算公式,同时进行了3组全浸泡混凝土的腐蚀试验,并根据试验结果对混凝土抗压强度耐蚀系数计算公式进行拟合和参数分析.结果表明：根据所建立的模型得到的混凝土抗压强度耐蚀系数计算结果与试验结果吻合较好;硫酸盐环境下混凝土可划分为裂缝发展区、膨胀密实区和未腐蚀区3个区域;综合性的腐蚀系数可以反映混凝土配合比与抗硫酸盐腐蚀性的关系,腐蚀系数越大,抗硫酸盐腐蚀性越差.根据所建立的模型和计算方法能够评估和预测硫酸盐环境下混凝土的抗腐蚀性能.     

考虑碳化腐蚀的墩柱保护层厚度影响系数研究

为了研究矿物掺合料对混凝土墩柱抗碳化腐蚀性能的影响规律,对以不同矿物掺合料代替水泥的混凝土墩柱碳化深度以及墩柱保护层厚度影响系数进行了分析。文中通过用一定比例的矿物掺合料代替混凝土中水泥,进行混凝土墩柱碳化抗腐蚀试验研究,研究结果表明,掺入一定量的矿渣粉和粉煤灰,能够有效提高混凝土墩柱的抗碳化性能,降低墩柱保护层厚度影响系数,且用10%的粉煤灰和25%矿渣粉代替水泥的条件下,混凝土墩柱保护层厚度影响系数最小。并为相关混凝土耐久性试验研究提供参考。     

包覆性钡盐类盐卤腐蚀抑制剂在高抗蚀混凝土中的试验研究

应用新研发的钡盐类盐卤腐蚀抑制剂配制高抗蚀混凝土,对混凝土的耐腐蚀性能进行评价。结果显示,掺钡盐类盐卤腐蚀抑制剂的混凝土在抗压强度、抗氯离子渗透性能和抗硫酸盐侵蚀性能等方面均有明显优势。本研究可为盐渍土环境工程的混凝土应用提供重要依据。     

氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀与防护试验研究

结合氯氧镁水泥混凝土耐水性,研究氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀与防护,试验变量包括钢筋种类、混凝土保护层厚度和腐蚀龄期等。钢筋种类包括裸露钢筋和美加力涂层钢筋;混凝土保护层厚度包括25、50mm;腐蚀龄期包括60、120、180、240、300、360d。试验采用自来水长期浸泡至试块2/3处,并采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对腐蚀后的钢筋微观结构和化学元素组成进行分析,研究钢筋的腐蚀机理。结果表明,通过软化系数分析,氯氧镁水泥混凝土的软化系数处于0.78~0.87,说明试验设计的氯氧镁水泥混凝土可用于干燥地区、受潮较轻地区或次要建筑结构。通过极化曲线及其电化学参数分析,裸露钢筋腐蚀速率为美加力涂层钢筋腐蚀速率的40~80倍,说明涂层防腐效果明显。     

基于包覆性钡盐的混凝土防腐剂性能研究

采用碱性纳米二氧化硅分散液对钡盐进行包覆性处理,基于三种钡盐（氢氧化钡、碳酸钡、硝酸钡）配制盐卤腐蚀抑制剂,与未包覆钡盐类盐卤腐蚀抑制剂进行对比,研究包覆性钡盐盐卤腐蚀抑制剂的抗蚀系数、28d抗压强度比和氯离子扩散系数。结果表明,包覆性钡盐盐卤腐蚀抑制剂可显著提高混凝土的耐蚀性能,其90d抗蚀系数高达1.189,28d抗压强度比高达111.11%,氯离子扩散系数低至2.50×10-12m2/s。     

腐蚀形貌对井架底座主承载梁应力影响规律研究

服役多年的在役海洋钻修井机底座常年受海洋高盐环境及海水喷溅,底座杆件会产生腐蚀,腐蚀使杆件相应部位发生应力集中以及承载横截面积减小,导致杆件腐蚀区域出现局部塑性屈服甚至裂纹。提出使用损伤系数表示腐蚀对底座主承载梁强度影响程度,并应用有限元法研究分析含腐蚀底座主承载梁应力和损伤系数。研究表明:沿水平方向排列,且两点蚀坑中心间距与点蚀坑深度比值小于2.0的双点蚀损伤系数在3.5~5.46之间;截面局部腐蚀麻坑损伤系数在3.3~5.0之间。这两种类型腐蚀损伤对主承载梁强度影响大,应引起重视。     

成形系数及强度组配对焊缝区裂尖力学特性的影响

为了解镍基合金焊接接头焊缝成形系数及强度组配对裂纹尖端力学特性的影响,借助有限元数值模拟手段,分析了焊缝成形系数及不同组配条件下裂纹尖端力学特性。低组配下,裂尖Mises应力、等效塑性应变及J积分均随着成形系数的增大而增大;等组配下,裂尖力学特性不变;高组配下,裂尖Mises应力、等效塑性应变及J积分均随着成形系数的增大而减小。随着组配比的增加,裂尖Mises应力随之增加,裂尖等效塑性应变和J积分逐渐减小。研究结果表明,强度组配对裂尖力学特性有较大的影响,焊缝成形系数对裂尖力学特性影响较小。     

具有腐蚀坑缺陷的套管强度评估

近年来,油田套管腐蚀越来越严重,据统计,大港油田某区块套管腐蚀达到34.4%,造成了严重的套损、套漏等问题。基于上述问题,以弹性力学理论和球形腐蚀坑套管力学模型为基础,分别建立了具有两个腐蚀坑缺陷和一个腐蚀坑缺陷的套管-水泥环-地层三维有限元模型,通过具有两个腐蚀坑缺陷的模型对套管上的应力分布规律的研究,发现腐蚀坑之间的距离大于0.65 mm时,可以用具有单个腐蚀坑缺陷模型来评价套管的强度。基于单个腐蚀坑缺陷的模型,研究了腐蚀坑的半径、深度对套管强度的影响及其应力集中系数的变化规律,且研究了不同钢级在地层水化条件下对具有腐蚀坑的套管的受力影响。结果发现,有腐蚀坑缺陷的套管,其最大应力和应力集中系数随腐蚀坑深的增加而增大,且腐蚀坑半径越小,应力集中系数越大,最大达到2.0以上;其次,地层水化后加快具有腐蚀坑的套管的损坏。     

石灰石矿渣水泥抗硫酸盐性能的研究

对于长期浸泡在3%(质量分数,下同)硫酸钠溶液中的石灰石矿渣水泥抗硫酸盐腐蚀性能进行了初步研究,并与普通硅酸盐水泥砂浆进行了比较.结果表明:石灰石矿渣水泥显示出良好的长期强度发展和优异的抗硫酸盐性能.在硫酸钠溶液中浸泡360,730d后,石灰石粉掺量为60%,50%,40%的石灰石矿渣水泥砂浆试样的抗蚀系数(SRC)分别高达1.10,1.08,1.18和1.06,1.10,1.11,高于同期的普通硅酸盐水泥砂浆试样42.9%和55.9%以上;以标准养护28d试样的抗压强度为基准,石灰石粉掺量为60%,50%,40%的石灰石矿渣水泥抗压强度增加率分别达到36.9%,43.7%,48.3%和40.2%,55.3%,57.7%,普通硅酸盐水泥的抗压强度下降率则为5.2%和30.3%.     

地下水强酸盐复合腐蚀环境下不同矿物掺合料对水泥砂浆耐腐蚀性能的影响

模拟了贵州地区地下水强酸盐复合腐蚀环境,系统研究了粉煤灰、矿渣粉和硅灰3种矿物掺合料单掺与复掺对水泥砂浆耐腐蚀性能,如耐蚀系数、质量变化率、氯离子相对扩散系数的影响规律,并探讨了地下水强酸盐复合腐蚀环境下水泥砂浆的腐蚀机理。结果表明,与基准砂浆相比,单掺与复掺矿物掺合料均提高了砂浆的耐蚀系数,降低了砂浆后期氯离子相对扩散系数,但增大了砂浆质量损失率。这3项指标从不同角度反映了地下水复合腐蚀环境下水泥砂浆的耐腐蚀性能。     

考虑双腐蚀缺陷影响的内压钢管有限元分析

采用有限元数值计算方法,考虑材料非线性和几何非线性,对含有两个不同径向夹角和不同轴线间距腐蚀缺陷的内压钢制管道进行应力集中系数变化与影响的分析计算。研究发现,两腐蚀缺陷之间径向夹角和轴线间距并不是单独作用的参数,应力集中系数计算时需考虑其相互影响;通过ANSYS有限元计算分析,经拟合得到腐蚀缺陷在不同角度下的"极限影响距离"公式。该公式综合考虑了两腐蚀缺陷之间夹角和轴线间距的影响,可以用于判断腐蚀缺陷之间是否发生相互作用,进而估计管道上的应力水平。     

氯盐浓度与循环荷载对道路混凝土氯离子传输影响研究

氯盐及车辆动态荷载的存在使得水泥混凝土路面或桥梁等结构破坏严重。本文对道路混凝土采用氯盐溶液浸泡并同步施加动态荷载，并测试各侵蚀龄期混凝土不同深度自由氯离子含量。通过Fick第二定律解析解方程对氯离子浓度进行拟合，分析各因素对表观表面氯离子浓度C_s和表观扩散系数D_app时变规律的影响。引入效应系数K,分析不同氯盐浓度下动态荷载对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明，动态循环荷载作用显著加速了氯离子的扩散，氯盐溶液浓度越大，同一深度自由氯离子含量越高。且随着侵蚀龄期的延长，K不断增大，混凝土抗侵蚀能力显著降低。     

溶液中金属的腐蚀电位与腐蚀速度的关系

本文研究了十种金属及合金在１Ｎ Ｈ２ＳＯ４和３．５％ＮａＣｌ溶液中的腐蚀电位与腐蚀速度，阐明了腐蚀电位（热力学）与腐蚀速度（电极动力学）的关系。     

川渝含硫气田腐蚀控制方法

川渝含硫气田H2S、CO2含量高,同时伴有气田水,生产过程中腐蚀问题非常突出。分析了川渝气田金属材料的主要腐蚀行为,并根据川渝含硫气田井下管线、站内采气管线、站外集气管线及净化厂的不同工况,在腐蚀控制、腐蚀检测及腐蚀数据管理方面开展了针对性研究。     

混凝土中消除氯离子的原理与应用

混凝土碳化或氯离子侵入混凝土都能导致混凝土中钢筋发生腐蚀 ,而氯离子腐蚀钢筋引起的后果更为严重。防止和减缓钢筋腐蚀是改善和提高混凝土结构耐久性的主要途径。防止和治理钢筋腐蚀的方法很多 ,但在经济和技术上都有局限性。研究了用除盐法直接排除混凝土中的氯离子 ,对混凝土中的钢筋腐蚀进行治理的原理 ,介绍了除盐法的工艺及应用效果 ,分析比较了除盐法与其它电化学方法的防治效果 ,讨论了除盐对结构受力性能的影响等。     

循环荷载、氯盐与冻融多因素作用下混凝土力学及抗渗性能研究

混凝土的力学特性和抗渗性能直接影响其服役耐久性,开展荷载、冻融等多因素耦合作用下混凝土力学和抗渗性能影响研究,有利于分析混凝土性能衰变机理。本文对道路混凝土采用氯盐溶液浸泡并同步施加动态荷载和冻融循环作用,并测试分析各侵蚀龄期混凝土抗弯拉强度、相对动弹性模量及表观扩散系数时变规律。结果表明,冻融循环作用下混凝土抗弯拉强度降低,循环荷载加速了冻融对混凝土的损伤。冻融循环使得混凝土抗渗性能显著下降。     

小议催化裂化装置设备腐蚀与防护

通过对催化裂化装置设备腐蚀进行了详细地描述,具体分析了造成设备腐性的主要原因,并针对设备防护问题提出了具体防腐措施和建议。     

混凝土中钢筋腐蚀的数值模拟

腐蚀电流密度是腐蚀钢筋混凝土结构安全评估的一个很重要的因素.基于Butler-Volmer腐蚀动力学,发展了混凝土中钢筋腐蚀的数值模型,对腐蚀电化学参数进行了分析,研究了各电化学腐蚀参数对钢筋腐蚀速率的影响.