粉煤灰替代率对混凝土内钢筋腐蚀的影响

为研究不同粉煤灰替代率对混凝土内钢筋腐蚀行为的影响,制作了粉煤灰替代率0%,15%,30%和45%和氯离子含量0.1%,0.5%,1.5%,3.0%和5.0%的混凝土试件.对混凝土内钢筋的腐蚀电流密度、腐蚀电位、阴极极化曲线、混凝土电阻率、混凝土孔隙液pH值等进行了测量.结果表明,钝化状态的钢筋,随着粉煤灰替代率的增加,钢筋腐蚀电位显著增大,而腐蚀电流密度均维持在较低水平无明显变化;活化状态的钢筋,随着粉煤灰替代率的增加,钢筋腐蚀电流密度显著下降,且氯离子舍量越高,钢筋腐蚀电流密度的降幅越大,最大降幅达84%,而腐蚀电位均维持在较低负值水平无明显变化.粉煤灰的添加可以起到对混凝土内钢筋腐蚀的保护作用.     

不同表面状态钢筋在含氯混凝土中的耐蚀性

研究钢筋在混凝土中的耐蚀性具有工程价值.应用电化学阻抗谱(EIS)并结合半电池电位法研究了不同表面状态的钢筋在含氯混凝土中的腐蚀行为.结果表明:钢筋表面氧化皮的存在改变了钢筋在混凝土中的腐蚀行为,浸泡初期裸表面钢筋在含氯混凝土中的耐蚀性强,中后期带有氧化皮的钢筋在含氯混凝土中的耐蚀性强;不同状态的氧化皮对钢筋腐蚀行为的影响不同,带有空冷氧化皮的钢筋比带有水冷氧化皮的钢筋耐蚀性强.     

氯盐环境下合金元素对钢筋腐蚀行为的影响

以低合金高强耐蚀钢筋和普通钢筋为试验对象,为模拟海洋飞溅区交替环境,在氯盐环境下进行干、湿周期浸润腐蚀试验。采用扫描电镜(SEM)观察内锈层的表面形貌,采用交流阻抗谱和极化曲线等电化学方法研究合金元素对试验钢筋腐蚀行为的影响机制,采用X射线衍射(XRD)表征锈层结构。结果表明:Cr元素的添加可降低钢筋的自腐蚀电位,促进阳极钝化作用及腐蚀初期内锈层的形成,降低钢筋的平均腐蚀速率,且Cr含量越高,腐蚀初期平均腐蚀速率越低;Mn-Cu协同作用可扩大钢筋钝化范围,使钝化电流密度迅速降低,且使腐蚀中后期的阻抗迅速增大,加快锈层向稳定化锈层α-Fe OOH与Fe3O4发展,缩短稳定性锈层生成时间,降低钢筋腐蚀中后期的腐蚀速率。     

混凝土中钢筋阳极极化性能与其腐蚀状态的关系研究

对混凝土内钢筋的阳极极化性能与其腐蚀状态的关系进行了研究。结果表明,钢筋阳极极化曲线中的维钝区间与钢筋表面的钝化状态有很好的相关性。当维钝区间大于280mV时,钢筋表面钝化状态保持良好;当维钝区间下降至250～280mV后,钢筋表面开始脱钝并出现部分锈蚀,即阳极极化曲线中250～280mV维钝区间为钢筋表面脱钝并开始锈蚀的节点。混凝土中钢筋表面的脱钝时间与其中氯离子含量具有较为密切的关系,试验中脱钝时间t与氯离子含量c的函数关系为t=-39.8ln(c)+84.4。     

锈蚀钢筋混凝土局部修复电化学不相容性研究

试验表明：采用水泥基类材料修复时，由于复界面活化区－钝化区宏电流腐蚀电流的形成，导致修复界面原混凝土区域内的钢筋腐蚀加剧，其腐蚀速度提高的1．5－2．5倍，腐蚀加剧的影响范围随局部修复区域的增大而增大，最大影响范围约为局部修复范围的1／2，而修复区内的钢筋不发生腐蚀，采用树脂材料修复时，不产生锈蚀加剧现象。     

应力对X70钢在NaHCO3溶液中腐蚀行为的影响

采用电化学交流阻抗技术和显微微观观察研究了X70钢在0．5mol／LNaHCO3＋0．5mol／LNaCl溶液中的腐蚀行为。分析了外加应力水平对开路电位、极化电阻及表面形貌的影响。结果表明,在弹性载荷范围内,X70钢的耐蚀性下降。外加应力主要从两个方面促进了金属的腐蚀溶解：首先是在应力集中区域,原子排列发生形变,随着外加应力的增大,晶格缺陷增多,原子活化能提高,从而使平衡电位急剧下降;二是在应力集中区域,表面钝化膜发生不同程度的破坏或局部减薄,导致在钝化膜破裂或薄弱的位置上发生优先腐蚀并溶解。在外加应力和侵蚀性介质的共同作用下,X70钢表面的钝化膜破裂,试样局部塑性变形增加,导致局部电位发生变化,从而使其与周围基体形成了大阴极小阳极的腐蚀微电池,为点蚀形核创造了条件。     

恒定气候混凝土内钢筋锈蚀速率的时变特征与机理

为了深入研究混凝土中钢筋腐蚀龄期对钢筋锈蚀速率的影响，通过加速腐蚀试验研究了不变环境条件下混凝土中钢筋腐蚀电流强度的经时变化过程，并通过微观测试技术对混凝土中钢筋锈蚀层发展过程进行了机理分析，全面解释了钢筋腐蚀速率的经时变化过程规律．结果表明：钢筋表面锈蚀层（水泥浆体与铁锈物混合层）的形成与发展是钢筋锈蚀速率发生变化的主要原因；在气候环境条件恒定条件下，混凝土内钢筋的锈蚀速率的时变过程可分为锈蚀初期的下降阶段、平稳发展阶段和混凝土开裂后的上升阶段．     

钢构件防锈涂层工艺优化初探及加速模拟锈蚀预研

利用氰凝防锈涂料和醇酸铁红防锈涂料作为钢材表面涂料。通过模拟加速试验和对比分析,考察涂层钢件与裸钢在防锈蚀方面的性能差异。采用德国IM6工作站对锈蚀钢筋的电极电位和腐蚀电流进行了实测记录,总结了涂层钢筋的锈蚀规律,研究了涂抹方式及烧结处理对涂层耐蚀性的影响因素。研究结果表明:钢件经过全浸实验,涂层钢件的锈蚀速率比无涂层钢的明显降低,烧结处理可明显提高涂层的耐久性。     

钢筋在碱激发矿渣模拟孔溶液中的钝化及腐蚀性能

采取自腐蚀电位,Mott-Schottky曲线测试技术,研究了钢筋在不同掺量氢氧化钠激发矿渣的模拟孔溶液中钝化膜的生成、钝化膜的半导体性能、氯离子对钝化膜半导体性能的影响、钢筋锈蚀时的临界氯离子浓度。研究结果表明：钢筋在矿渣模拟孔溶液中能生成稳定的钝化膜,但钝化膜的生成时间较长,在18d～26d之间;氢氧化钠激发剂掺量（矿渣质量分数）较低时（2%和4%）,钝化膜具有双极性（n-p型）半导体结构特征;氢氧化钠激发剂掺量较高时（6%、8%和10%）,钝化膜具有三极性（p-n-p型）半导体结构特征;钝化膜的耐氯离子腐蚀能力随着氢氧化钠激发剂掺量的增加而增强,当氢氧化钠掺量≥6%时,钢筋耐氯离子腐蚀能力好于硅酸盐水泥对比组。其中氢氧化钠掺量为10%时,临界氯离子浓度为0.11 mol/L,而硅酸盐水泥对比组的临界氯离子浓度仅为0.03 mol/L。     

钢筋腐蚀产物实时检测的再钝化机理分析

利用拉曼光谱技术,实时检测混凝土/钢筋界面腐蚀产物的成分.通过比较人工加速碳化处理、强加阳极电流加速腐蚀和再碱化处理前后混凝土/钢筋界面腐蚀产物的变化,研究电化学再碱化技术的再钝化机理.结果表明,施加阳极电流可以加快碳化混凝土中钢筋的腐蚀速度,其腐蚀产物主要成分为绿锈;电化学再碱化处理过程中,绿锈先是被还原为Fe(OH)_2,同时生成氧化物Fe_3O_4;再碱化处理结束180 d后,Fe(OH)_2被氧化成δ-Fe OOH,Fe_3O_4转化成γ-Fe_2O_3,但一旦通入阳极电流,经过再碱化处理的混凝土内的混凝土/钢筋界面重新生成绿锈,而强加阳极电流并不能加快非碳化混凝土中钢筋的腐蚀速度.研究表明,电化学再碱化技术能够在一定程度上增加混凝土的碱性,降低钢筋的腐蚀活性,但是钢筋不会被再钝化.     

钢筋混凝土的腐蚀与防护

简要介绍了钢筋混凝土在腐蚀环境条件下发生腐蚀的原因,即腐蚀性组分(主要是氯离子)渗透到钢筋表面,破坏了钢筋的钝态,并介绍了一些腐蚀防护的方法。     

GFRP筋加强混凝土的粘结性能研究

采用拔出试验研究分析了玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋和呋喃混凝土、普通水泥混凝土之间的粘结性能，比较了对GFRP筋表面进行不同方法处理后的拔出强度，并对GFRP筋加强呋喃混凝土梁进行了弯曲试验分析，结果表明当对GFRP筋表面进行缠绕纤维等处理后它与混凝土之间的粘结强度将得到较大提高，相对于普通混凝土来说GFRP筋与呋喃树脂混凝土之间具有更好的粘结性能，并且在粱中使用GFRP筋代替普通钢筋可以使梁承受更高的破坏荷栽和更好的防腐性能。     

金属表面有机硅复合膜的耐腐蚀性能

采用N-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷制备了氨基硅树脂和环氧改性氨基硅树脂,加入无机金属盐制得硅烷钝化液,涂覆在镀锌板上形成耐腐蚀的硅烷复合膜。采用傅里叶变换红外光谱仪对硅烷复合膜进行红外光谱分析,用盐水浸泡实验、硫酸铜点蚀实验和电化学腐蚀实验对镀锌板表面硅烷膜耐蚀性能进行了研究,通过SEM电镜扫描对硅烷复合膜的微观形貌进行了表征。结果表明,经氨基硅树脂钝化液处理的金属表面形成一层致密的硅烷复合膜,金属的耐腐蚀性能明显提高。     

钢筋加速非均匀锈蚀试验方法和锈蚀形态研究

采用自主发明的通电加速钢筋非均匀锈蚀试验方法,以不锈钢丝作为辅助电极对混凝土试件进行通电加速锈蚀,利用三维激光扫描技术获得不同锈蚀率下锈蚀钢筋的三维几何模型,研究采用该方法时锈蚀钢筋的不均匀性. 研究发现,由此可以得到与实际自然锈蚀情况相似的不均匀锈蚀现象,即靠近不锈钢丝一侧锈蚀比较严重,远离不锈钢丝一侧锈蚀较少. 根据对锈蚀钢筋纵向截面积的分析,建立不均匀系数R的概率分布模型,其值满足Gumbel极值分布;将模型与实际自然锈蚀的钢筋不均匀系数R的概率分布进行比较,进一步验证该方法用于评估钢筋混凝土构件承载力的可行性.     

锈蚀不锈钢筋与混凝土黏结性能退化

通过不同锈蚀率下不锈钢筋混凝土试件的中心拉拔试验,分析锈蚀率、锈胀裂缝宽度对不锈钢筋/混凝土黏结性能退化的影响规律,分别基于质量锈蚀率和表面裂缝宽度建立不锈钢筋与混凝土黏结强度的预测公式,并与普通钢筋混凝土黏结性能进行对比分析. 研究结果表明：类似普通钢筋混凝土黏结退化规律,锈蚀不锈钢筋黏结强度随锈蚀率增大呈先增后减趋势,但拐点锈蚀率较普通钢筋更大;不锈钢局部坑蚀具有较强的随机性,使得锈胀裂缝宽度与锈蚀率的关系较为离散,与基于锈蚀率的黏结退化模型相比,基于表面锈胀裂缝宽度的模型可以更好地预测不锈钢筋与混凝土黏结强度的退化规律,工程实用性更强;在相同锈蚀程度下,不锈钢筋黏结强度退化程度较普通钢筋小,现有的普通钢筋黏结退化模型可以用于不锈钢黏结强度的预测,具有一定的安全保证.     

H62铜合金表面稀土钝化性能研究

为了提高铜及其合金的表面抗变色能力,通过正交试验获得了一种含稀土盐的新型的铜及其合金的钝化工艺,经处理后的铜合金表面形成了金黄色的稀土钝化膜.利用硝酸点滴方法对钝化膜耐蚀性进行了表征,并与未加稀土盐的配方进行了对比,结果表明,稀土盐的加入使其耐硝酸性能显著提高.在扫描电镜下可以明显观察到加入稀土盐后合金表面结构变得均匀致密;电子探针分析表明稀土钝化膜的La,O等元素都均匀的分布在膜层表面.     

Passivation method of 317L stainless steel used in medicine

The electrochemical performance of 317L stainless steel used in medicine under different conditions of passivation(Different conternts of HNO3 solution,different passivation time and different passivation temperatures)was studied.The results show that the pitting potential of 317L stainless steel used in medicine can reach about 1.0V(SCE) when electrochemically tested in 0.9% NaCl solution after the steel was passivated in 30% HNO3 solution at 35℃for 6h,which indicates that the passivation film has a relatively strong resistance to corrosion,The results also show that the corrosion resistance of the passivation film on the surface of 317SS can be increased after suitable amount of K2Cr2O7 is added into NHO3 passivation solution.     

Effectiveness of Surface Coatings Against Intensified Sewage Corrosion of Concrete

Three different kinds of coatings were coated on the concrete surface, and the changes in appearance, surface roughness, microstructure and components of coatings in artificial sewage were investigated. In addition, the strength, micrograph, mineral compositions and pore structure of concrete specimens after removing coatings were also studied. The results show that epoxy coal tar pitch coating(ECTPC) has the best effect of protecting concrete from the sewage corrosion. After being immersed in sewage for 90 days, the compressive strength of concrete coated with ECTPC is still as high as that of specimen immersed in water, and the cement paste has a high CH content and dense structure with low porosity, which mainly accounts for its excellent barrier property and certain antibacterial function. Cement-based bactericidal coating(CBC) also has good effectiveness to sewage corrosion of concrete. The strength and microstructure of concrete coated with CBC in sewage are still significantly superior to those of uncoated concrete. Although cement-based capillary crystalline waterproofing coating(CCCWC) is a good waterproof material, it is not suitable for the corrosion resistance of concrete in sewage. After 2 months corrosion, almost all of the CH crystals in coating reacted with the metabolic acid substance by microbes. Therefore, the strength and pore structure of concrete coated with CCCWC are only slightly superior to those of uncoated concrete. Overall, the protective effect of cement-based inorganic coatings is relatively poor.     

Effect of Aluminum Tri-polyphosphate on Corrosion Behavior of Reinforcing Steel in Seawater Prepared Coral Concrete

Atri-polyphosphate was used as a corrosion inhibitor in the seawater prepared coral concrete, and its influence on the corrosion behavior of carbon steel, 304 austenitic stainless steel, and 2205 duplex stainless steel was studied by the open-circuit potential, electrochemical impedance spectroscopy, and potentiodynamic polarization, respectively. The results reveal that the corrosion potential and impedance of the reinforcing steel increase, while the corrosion current density decreases with the content of aluminum tripolyphosphate in the coral concrete. A low content of the corrosion inhibitor significantly retards the corrosion of the two stainless steels, but it cannot effectively inhibit the corrosion of the carbon steel in the coral concrete.In general, the carbon steel is unsuitable for the coral concrete for its poor corrosion resistance. In contrast,the stainless steels, especially the 2205 duplex stainless steel, shows an excellent anti-corrosion property in the seawater prepared coral concrete containing a certain amount of inhibitor, which is one of the satisfactory candidate methods to build the long-life coral concrete constructions.