水工混凝土中钢筋锈蚀检测技术

水工混凝土中钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要问题,也是水工建筑物安全鉴定过程中经常遇到的问题。结合工程结构安全检测实践,介绍了运用半电池电位法对水工混凝土中钢筋锈蚀进行检测的原理、方法、评价准则及应用效果,并对提高混凝土中钢筋锈蚀检测的可靠性进行了探讨。     

混凝土结构中钢筋锈蚀检测技术探讨

钢筋锈蚀严重影响了混凝土结构的承载力和耐久性,破坏了建筑的安全使用性能.如何准确对钢筋锈蚀进行检测具有重要的现实意义.本文通过分析混凝土结构中钢筋发生锈蚀的机理,对其检测技术展开探讨分析,并提出了锈蚀检测中的若干要点.     

混凝土中钢筋锈蚀检测的探讨

桥梁混凝土中钢筋锈蚀是影响桥梁混凝土结构耐久性的一个重要问题,也是桥梁安全鉴定过程中经常遇到的问题.结合工程结构安全检测实践,通过对混凝土中钢筋锈蚀、保护层厚度、碳化深度、密实度进行检测,进一步证明了钢筋锈蚀的影响因素同混凝土保护层厚度、密实度、碳化深度有着直接的关系,并对提高混凝土中钢筋锈蚀概率大小和结构锈蚀性判断的可靠程度进行了探讨.     

海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀机理及监测技术概述

2014年我国由于腐蚀产生的损失约为21 278亿元,占国家GDP的3.34%。海洋环境中氯离子渗透至混凝土内部导致钢筋锈蚀是海洋环境下混凝土结构损伤的重要原因。海洋不同腐蚀区域的离子浓度、氧气浓度及海水干湿循环作用时间各不相同,这使得海洋不同腐蚀区域中暴露混凝土的氯离子传输速度和分布规律、钢筋锈蚀产物及锈蚀模式、钢筋锈蚀速率存在显著差异。其中海洋浪溅区和高潮位区域因氧气充足、海水干湿循环作用剧烈及浪溅作用导致钢筋混凝土更易破坏。钢筋锈蚀产物体积是原始体积的2~6倍,持续增加的锈蚀产物将导致混凝土开裂、保护层剥落并进一步加速钢筋锈蚀;考虑钢筋非均匀锈蚀、锈蚀产物填充效应、钢筋及混凝土性能的钢筋混凝土锈胀开裂模型将更加精确。根据海洋不同腐蚀区带特点、钢筋混凝土性能及受荷情况,建立不同腐蚀区域中混凝土的氯离子传输模型,钢筋锈蚀速率模型和混凝土锈胀开裂模型有助于准确预测海洋环境下钢筋混凝土的服役寿命。 通过对混凝土中钢筋锈蚀的检测与监测有助于实时了解混凝土的服役状态。采用线性极化、电化学噪声和电化学阻抗谱等电化学方法可以较好地检测钢筋锈蚀状态、获得混凝土中钢筋的锈蚀速率。基于电化学原理开发的阳极梯和环形电极、基于钢筋锈胀应力测试的光纤监测技术以及基于数字图像技术获得混凝土中钢筋锈蚀应力应变场,有助于实现对混凝土中钢筋锈蚀的监测,并且部分已应用于海洋工程。相比于普通钢筋,锈蚀钢筋的导电率和导磁率均显著降低,采用电磁感应原理开发钢筋锈蚀装置实现了暴露在海水中的普通钢筋和耐蚀钢筋磁通量变化值与钢筋质量损失线性关系的建立。这也为更精确监测混凝土中钢筋锈蚀全过程、实现混凝土中钢筋锈蚀源定位及损伤程度识别提供可能。因此,综合利用氯离子、pH微电极等实现混凝土内部微环境监测,开发先进的钢筋锈蚀监测传感器实现混凝土中钢筋锈蚀源和锈蚀速率监测,通过图像监测技术实现钢筋锈蚀诱导混凝土开裂过程监测。综合上述措施将实现对钢筋混凝土结构腐蚀的全过程监测,并为海洋钢筋混凝土服役寿命预测模型的验证与修正提供依据,同时为海洋环境混凝土的耐久性评估系统提供预警机制。     

钢筋在混凝土模拟孔溶液及水泥净浆中的腐蚀电化学行为

采用动电位扫描法研究钢筋在混凝土模拟孔溶液中腐蚀电化学行为，获得了不同ｐＨ值和氯离子含量对影响钢筋局部锈蚀的临界关系。采用交流阻抗技术研究了钢筋／混凝土模拟孔溶液和钢筋／水泥净浆体系的界面电化学反应机理及其电化学反应模型。结果表明，在高碱性、低氯离子含量或除氧条件下，钢筋在混凝土中将不发生严重局部腐蚀，钢筋的腐蚀电化学反应主要受扩散传质过程控制。     

锈蚀钢筋混凝土构件与建筑结构设计的影响

首先从钢筋锈蚀对结构的影响角度论述了钢筋锈蚀的主要原因,然后分析和探讨了腐蚀对钢筋混凝土结构构件受力性能及粘结性能方面的影响。     

影响混凝土结构钢筋锈蚀的因素及措施探讨

本文阐述了混凝土结构中钢筋腐蚀的主要影响因素,并进一步分析钢筋锈蚀对混凝土粘结性能及结构受力的影响,最后提出防止钢锈蚀的主要措施。     

一般大气环境混凝土中钢筋锈蚀量的估计

本文根据大量工程调查结果,将一般大气环境分为一般室内环境和室外或室内潮湿环境两大类,基于腐蚀电化学原理,提出了预测钢筋锈蚀量的数学模型。文中具体建立了两类环境钢筋锈蚀开裂前和锈蚀开裂后的锈蚀量计算公式,考虑环境相对湿度和水膜对氧气的吸收能力对公式进行了修正.最后分析了钢筋锈蚀量与各影响因素之间的关系.     

氯氧镁水泥混凝土中涂层钢筋的防腐试验研究

为了解决氯氧镁水泥混凝土中钢筋的锈蚀问题,根据西部盐渍土地区的自然环境,对氯氧镁水泥涂层钢筋混凝土进行了溶液浸泡加速锈蚀试验;通过电化学试验测得了表征氯氧镁水泥混凝土中裸露钢筋和涂层钢筋锈蚀的极化曲线,对钢筋表面的锈蚀程度进行分析、通过SEM和XRD微观试验对其产物进行分析;最终得出,通过对钢筋的开路电位、腐蚀速率和腐蚀电流密度分析得出,在不同环境下,涂层可以很好的保护氯氧镁水泥混凝土中的钢筋免受腐蚀。在最后腐蚀达到稳定后,涂层钢筋的腐蚀电流密度是裸露钢筋的1/20,其腐蚀速率和腐蚀电流密度变化波动相保持一致,从而得出涂层对氯氧镁水泥混凝土中的钢筋有很好的防腐效果。     

涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土的腐蚀性研究

为了解决钢筋氯氧镁水泥混凝土的锈蚀问题,根据西部盐渍土地区的自然环境,对涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土进行了溶液浸泡加速锈蚀试验;通过电化学试验测得了表征裸露钢筋和涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土锈蚀的极化曲线,对钢筋的开路电位和腐蚀电流密度在不同阶段的锈蚀程度进行分析,并且利用SEM和XRD微观试验对其产物进行分析。最终得出:在不同环境下,涂层可以很好的保护氯氧镁水泥混凝土中的钢筋免受腐蚀。在最后腐蚀达到稳定后,涂层钢筋的腐蚀电流密度是裸露钢筋的1/25,且裸露钢筋表面存在疏松颗粒状的腐蚀产物和大小不一的空洞,涂层钢筋表面只存在点蚀,从而得出涂层对钢筋氯氧镁水泥混凝土有很好的防腐效果。     

混凝土表面硅烷处理对冻融、氯离子侵蚀后钢筋锈蚀的影响

为研究冻融损伤环境下硅烷表面防护处理对钢筋混凝土内部钢筋锈蚀的影响,并为硅烷防护技术在恶劣环境下的应用提供参考,对带钢筋普通混凝土试件进行硅烷表面防护处理,通过冻融循环试验、氯离子侵蚀试验,在不同氯离子腐蚀龄期,利用半电池电位法测定钢筋半电池电位、利用线性极化法测定腐蚀电流密度,定量分析了不同冻融损伤下,不同硅烷表面涂覆量对混凝土内部钢筋锈蚀的影响。结果表明:冻融损伤后对混凝土进行硅烷防护处理可有效降低钢筋的半电池电位值和腐蚀电流密度,减小钢筋锈蚀概率,对混凝土有较好的防护作用。     

浅析水工混凝土裂缝的预防与处理

一．前言裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。     

基于pushover方法分析的受腐蚀钢筋混凝土柱抗震性能评价

根据先前对受腐蚀钢筋混凝土偏心受压构件低周反复性能的试验研究结果,提出了构件滞回耗能与钢筋锈蚀率的关系,结合先前提出的受腐蚀构件的恢复力骨架曲线的计算模型,采用pushover方法对地震作用下的受腐蚀钢筋混凝土构件的变形性能进行了分析,得到钢筋锈蚀率与结构弹塑性变形的关系。分析结果表明,随着钢筋锈蚀率的增大,钢筋混凝土构件的变形呈非线性增大,地震强度越大,结构变形随钢筋锈蚀率增加的越快。在规定的变形要求下,随钢筋锈蚀率的增大,结构可承受的地震作用呈非线性降低,钢筋锈蚀越严重,构件在相同变形下承受地震作用的能力越弱。     

混凝土设计参数对氯盐环境下钢筋锈蚀的影响研究

研究了混凝土设计参数包括水胶比、胶凝材料组成、保护层厚度和混凝土氯离子含量等对氯盐环境下混凝土中钢筋锈蚀的影响。通过模拟氯盐环境下混凝土中钢筋所处的锈蚀环境,并以一定的方法加速混凝土中钢筋的锈蚀,采用电化学测试手段(钢筋腐蚀电位和钢筋腐蚀电流密度)来评价各设计参数对钢筋锈蚀的影响。结果表明,水胶比越小、保护层厚度越大、混凝土氯离子含量越小、使用矿物掺合料能有效延缓钢筋开始锈蚀时间,并在不同程度上减小钢筋的锈蚀速率。试件在试验一段时间后被破损,将钢筋周围砂浆制样并进行SEM扫描电镜元素分析试验,进一步验证电化学测试方法的准确性及钢筋的锈蚀程度。     

盐雾环境下一字型短肢RC剪力墙抗震性能试验

盐雾环境下氯离子侵蚀对既有RC结构抗震性能具有较大影响，采用人工气候实验方法模拟近海盐雾环境对8榀剪跨比为2.14的一字型短肢RC剪力墙进行加速腐蚀，达到预期腐蚀目标后对其进行拟静力加载试验，重点研究盐雾腐蚀程度对剪力墙试件承载力、变形、强度衰减、刚度退化、耗能等指标的影响以及不同设计参数对锈蚀试件抗震性能的影响。试验结果表明:钢筋锈蚀对RC剪力墙抗震性能影响较大，随锈蚀程度增加，试件逐渐以剪切破坏为主的弯剪破坏向以弯曲破坏为主的弯剪破坏转变，试件的承载力不断减小，变形能力变差，强度衰减和刚度退化不断加剧，耗能能力变差；但是，横向分布钢筋减小可以有效改善锈蚀RC剪力墙的变形能力；同时，限制剪力墙的轴压比也可以有效改善锈蚀RC剪力墙试件的抗震性能。     

加入阻锈剂前后钢筋HPB235在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

高效且对环境友好的钢筋阻锈剂品种较少,环保型钢筋阻锈剂的开发及应用具有重要意义。采用锈蚀率测定、腐蚀形貌观察及腐蚀产物分析,研究了加入阻锈剂前后混凝土结构中钢筋HPB235在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:随着腐蚀时间从240 h延长到720 h,钢筋HPB235的锈蚀率逐渐增加,腐蚀逐渐加重;加入阻锈剂后,钢筋的锈蚀率降低,腐蚀减轻;腐蚀产物中有阻锈剂成分的存在,表明阻锈剂参与了钢筋表面腐蚀产物膜的形成过程,从而改善了腐蚀产物膜的性能。     

混凝土中不同成分钢筋室内加速腐蚀的试验方法及参数

为了建立混凝土中不同成分钢筋在Cl~-作用下腐蚀的室内加速试验方法,模拟了5种钢筋所处的自然环境条件,对其进行了周期浸润腐蚀,研究了混凝土中孔隙液氯离子含量及pH值的变化对钢筋锈蚀的影响及规律。结果表明:不同合金含量的钢筋耐蚀性差异较大;本法能够很好地区分不同成分钢筋的耐蚀性。     

引水系统混凝土裂缝化学灌浆施工技术

鲁地拉水电站引水发电系统混凝土施工以来,各个部位先后发现了不同程度的裂缝。裂缝的产生将可能破坏建筑物的整体性,改变了建筑物受力状态,造成渗水、漏水、钢筋锈蚀等,降低建筑物的耐久性,因此需根据裂缝产生的部位、发展趋势、深度及对结构安全影响程度对出现的裂缝进行必要的处理。     

海洋潮汐区暴露700 d带裂缝混凝土中耐蚀钢筋的锈蚀行为

裂缝是混凝土结构物承载力及耐久性降低的主要原因。本研究利用青岛小麦岛实海暴露站,将不同裂缝宽度、裂缝类型及裂缝间距的钢筋混凝土在海洋潮汐区腐蚀700 d,利用电化学阻抗谱法研究带裂缝混凝土中耐蚀钢筋的锈蚀行为,拟合获得钢筋极化阻值并通过Stern-Geary公式和法拉第定律计算出腐蚀电流密度和腐蚀速率,通过对极化阻值的线性拟合,获取钢筋的脱钝时间,分析裂缝对钢筋锈蚀的影响规律。结果表明:由于混凝土的自愈合效应,当裂缝宽度小于0. 15 mm时,钢筋的腐蚀速率不受裂缝宽度的影响;当裂缝宽度超过0. 15 mm后,随着混凝土裂缝宽度的增大,钢筋的腐蚀速率增大。与单裂缝混凝土试件相比,双裂缝混凝土中的钢筋更容易锈蚀,且裂缝间距越小,钢筋的腐蚀速率越大。在裂缝宽度相同的情况下,纵向裂缝混凝土中的钢筋比横向裂缝混凝土中的钢筋更容易锈蚀。     

增稠剂在模拟混凝土孔溶液中对钢筋锈蚀性能的影响

为研究增稠剂对自密实混凝土中钢筋锈蚀性能的影响，采用体视显微镜、线性极化、电化学阻抗谱和Tafel极化测试方法，研究了3种常用增稠剂聚丙烯酰胺(PAM)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)和羟乙基纤维素(HEC)在模拟混凝土孔溶液中对钢筋锈蚀性能的影响。结果表明：PAM、HPMC和HEC可以有效抑制模拟混凝土孔溶液中钢筋的腐蚀，随着增稠剂掺量的增加，钢筋的耐蚀性能增强。3种增稠剂对钢筋电极的阻锈能力按HEC相似文献