锈蚀钢筋混凝土压弯构件性能退化试验研究

采用人工气候环境加速锈蚀方法,研究了不同偏心距的锈蚀钢筋混凝土压弯构件破坏形态、延性、承载力及其结构性能退化机理,并针对不同锈蚀程度的大、小偏压构件的荷载-挠度关系、荷载-纵向压缩变形及偏压构件的承载能力进行了相应分析.结果表明:钢筋锈蚀会引起钢筋力学性能下降、混凝土保护层锈胀开裂、黏结锚固性能退化及箍筋的锈蚀程度比纵筋严重等,从而导致压弯构件的破坏形态发生变化;受拉钢筋达到屈服后,受压区混凝土很快达到极限压应变,锈蚀构件的延性性能明显降低,脆性性能则明显增加.在试验结果分析基础上,建立了与纵向锈胀裂缝宽度相关的锈蚀压弯构件侧向挠度、开裂荷载及极限荷载的预计模型,为老化混凝土结构检测加固设计时提供应用参考.     

钢筋锈蚀及混凝土劣化耦合对梁构件力学性能的影响

设计人工模拟环境,研究酸雾、氯盐及硫酸盐混合盐雾侵蚀以及碳化耦合作用下钢筋混凝土梁破坏模式、锈胀裂缝宽度、受弯承载力、荷载-挠度曲线,重点研究钢筋锈蚀与混凝土劣化耦合作用的影响.结果表明:钢筋锈蚀率低于3.27%时,试验梁基本没有锈胀开裂,受弯破坏模式主要为受压区混凝土压碎,极限承载力随锈胀裂缝宽度增加快速减小;锈胀裂缝产生后,破坏形式逐渐转变为受拉钢筋屈服破坏,且承载力随钢筋锈蚀率大幅增加而缓慢减小.荷载-挠度曲线的峰值和斜率随劣化程度增加而减小.钢筋锈蚀导致混凝土开裂,混凝土劣化降低对钢筋的约束,两者耦合加速黏结性能退化,从而导致梁构件力学性能退化.理论分析了试验现象产生的原因,并对试验结果和理论计算结果进行了验证.     

侵蚀与荷载耦合作用下砼梁承载力与延性试验

为探明冻融循环、氯离子侵蚀和硫酸根离子侵蚀与荷载的耦合作用对钢筋混凝土构件承载力和变形的影响,通过室内模拟试验,对持续荷载下侵蚀梁、无荷载下侵蚀梁以及无荷载无侵蚀梁的正截面剩余承载力、延性、破坏机理进行研究.结果表明:荷载与侵蚀环境共同作用加剧了梁的力学性能退化,且持载水平越高,承载力下降越多,延性降低幅度越大;在400次冻融循环过后,预加荷载为70%Fu的混凝土梁的破坏形式由延性破坏转变到脆性破坏.对钢筋混凝土结构承载力和使用寿命进行预测时,应该考虑使用荷载和环境作用的共同影响.横向裂缝对混凝土梁剩余承载力存在影响,要特别关注腐蚀环境中带裂缝工作的高持载梁的耐久性.     

芳纶布加固已腐蚀RC梁抗弯性能试验

试验研究了AFRP布加固不同腐蚀率(轻度2%、中度5.5%)混凝土梁的受弯性能,并与标准梁和腐蚀未加固梁进行了对比.结果表明:AFRP加固轻度腐蚀梁比其腐蚀未加固梁,其开裂、屈服和极限荷载分别提高了20%、27%和60%,AFRP加固中度腐蚀梁比其腐蚀未加固梁的开裂、屈服、极限荷载分别提高了15%、36%、83%;加固中度腐蚀梁的极限挠度比其腐蚀未加固梁提高166%.这说明采用AFRP布加固腐蚀混凝土梁能显著提高其承载力和变形能力.     

BFRP层数对加固钢筋混凝土梁抗弯性能的影响

为了研究不同层数玄武岩纤维布(basalt fiber reinforced polymer, BFRP)对加固钢筋混凝土梁抗弯性能的影响,使用分离式油压千斤顶对梁进行三分点加载试验。分别观测梁底部粘贴1层、2层和3层BFRP时加固梁的破坏形态、开裂荷载、屈服荷载、极限荷载及以上荷载对应的跨中挠度,并与基准梁进行了对比分析。试验结果表明:随着BFRP粘贴层数的增加,梁的破坏形态发生了改变,主裂缝数量减少,开裂荷载、屈服荷载和极限荷载均有不同程度的提高,其中极限荷载分别提高了7.92%(1层)、23.66%(2层)和29.31%(3层),对应跨中挠度也分别降低了14.54%、26.65%和28.81%;粘贴1~2层BFRP时,梁的延性系数有所增大,而粘贴3层BFRP时,延性系数减小;弯曲裂缝的产生和扩展是引起BFRP发生破坏的主要原因;梁的抗弯性能并不与BFRP层数成比例增加,综合来看,采用2层BFRP加固的梁,不仅抗弯承载力和延性得到了较大提高,跨中挠度也大幅下降,具有良好的经济性。     

受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土梁延性分析

为了研究受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土梁的延性退化规律,分别利用截面分析法和分形理论对受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土梁的延性特性进行了分析计算.在平截面假定的基础上,考虑钢筋和混凝土的腐蚀特点,讨论了钢筋锈蚀与混凝土腐蚀对钢筋混凝土梁延性的影响,分析了受腐蚀梁截面曲率延性系数随钢筋锈蚀率及混凝土劣化系数的演变规律;根据受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土梁力学性能的实验研究结果,建立了受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土梁截面延性系数的简化计算公式,得到了构件表面裂缝分形维数与构件延性之间的关系.     

预应力纤维布加固混凝土梁冻融特性试验

为了研究预应力碳纤维布对受冻融作用影响的混凝土梁的加固效果,从而进一步认识混凝土与碳纤维布共同工作的行为,研究了加固梁中碳纤维布和混凝土的各自力学性能以及碳纤维布加固混凝土梁的整体力学性能.结果表明,冻融后的试验梁开裂荷载和极限承载力有所下降;初始预应力水平越高,试验梁的开裂荷载和极限荷载下降速度越快;在冻融循环和预应力耦合作用下混凝土内部损伤严重,碳纤维布-混凝土界面的粘结力退化明显.     

S304不锈钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

为解决恶劣环境下传统钢筋混凝土构件易锈蚀的问题,提出采用S304不锈钢筋替代普通碳素钢筋,提高混凝土构件耐久性.分别对2根HRB400钢筋混凝土梁试件和2根S304不锈钢筋混凝土梁试件进行正截面抗弯试验,探讨其开裂荷载、极限荷载和挠度变形的计算方法.研究表明,S304不锈钢筋屈服强度、抗拉强度低于HRB400钢筋,断后伸长率高于普通钢筋;与传统钢筋混凝土梁相比,S304不锈钢筋混凝土梁具有更高的变形能力,但两者开裂荷载和极限荷载较为接近.采用现行混凝土规范方法确定S304不锈钢筋混凝土梁的极限荷载及挠度变形时偏保守,而开裂荷载则吻合较好.     

再生混凝土四边简支板受力性能试验

目的 研究再生混凝土板的力学性能,提出再生混凝土板计算公式的修正系数.方法 对4组截面尺寸及配筋率相同.再生粗骨料取代率分别为0、5%、10%、15%的混凝土板做集中荷载性能试验,并对试验数据进行分析,拟合荷载-板跨中挠度曲线.结果 得出不同再生粗骨料取代率的混凝土板的荷载-跨中挠度曲线,及混凝土板荷载-跨中挠度拟合曲线.分析再生骨料取代率与板极限承载力的关系.试验发现,随着再生骨料取代率的增加,混凝土板的开裂荷载、极限荷载降低,且极限荷载降低幅度大于开裂荷载;通过对再生混凝土板的挠度计算,得出再生混凝土板挠度在乘以修正系数1.4后,仍可以套用基准混凝土挠度公式计算.结论 为再生混凝土的广泛应用提供科学依据.     

荷载与氯化物耦合作用下高性能混凝土中钢筋锈蚀试验

为研究高性能混凝土(HPC)在通电加速锈蚀环境下,氯离子侵蚀和荷载耦合作用对其中钢筋锈蚀影响的规律和机理,以粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣复掺、阻锈剂以及应力水平为变量因素,设计了12组HPC配合比并分别制作内置两根钢筋的小梁试件.采用PARSTAT 4000电化学工作站对混凝土内钢筋进行腐蚀速度测试,并通过观测腐蚀产物更直观掌握钢筋的锈蚀情况.试验结果表明,荷载明显地增加了试件中钢筋的锈蚀程度;掺入不同矿物掺和料和阻锈剂可以明显改善HPC中钢筋的锈蚀情况,降低钢筋的失重率,其保护层最大开裂宽度也得到明显控制.在试验基础上提出了具有高抗锈蚀性能的高性能混凝土配合比建议,为工程应用提供技术支持.     

减压塔三线集油箱支撑梁局部产生腐蚀原因

对某厂减压塔三线集油箱支撑梁局部部位产生腐蚀的原因及改进措施进行了研究。对支撑梁蚀坑形貌的检查和分析表明该腐蚀为小孔腐蚀。对支撑梁的化学成分分析及对机械性能的检验表明支撑梁的材质发生了误用,0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢误用为00Cr17Ni14Mo2奥氏体不锈钢。对支撑梁的金相检验表明其基体组织正常。电子探针的分析结果表明支撑梁局部腐蚀部位外表面的腐蚀产物中含有S2-和Cl-。通过分析小孔腐蚀机理和腐蚀条件,提出3种解决方案:应采用00Cr17Ni14Mo2奥氏体不锈钢;限制并降低进入减压塔内的常压重油中的杂质含氯的无机盐和氧的有机化合物的含量;采用阴极保护的方法。     

关于氨洗塔气体出口管线腐蚀机理探讨

本文阐述了合成氨厂氨洗塔系统管道腐蚀的严重性，指出了引起腐蚀的综合性原因，分析了ＮＨ＿３－ＣＯ＿２－Ｈ＿２Ｏ，Ｈ＿２Ｓ－ＣＯ＿２－Ｈ＿２Ｏ，Ｆｅ＿２Ｏ＿３－Ｏ＿２－Ｈ＿２Ｏ等体系给管道带来腐蚀的理论依据。通过多年的生产实践和检验测定明确了造成管道腐蚀的主要原因，并提出了防止管道腐蚀的六条措施。     

A new two-staged model to predict corrosion degree of steel bars in cracked concrete area

In order to quantitatively describe the local corrosion process of steel bars in cracked concrete area, a new two-staged utility model is established, and the effect of transverse cracks on the reinforcement corrosion is analyzed from the angle of long-term service performance evaluation for reinforced concrete structure. Moreover, based on the principle of spectral analysis for environmental action of concrete, an equivalent relationship is established between the corrosion rate in the natural environment and that under the standard temperature and relative humidity condition according to the principle of equivalent annual corrosion depth. Comparison between the inspection results from some references and the calculated values by the twostaged utility model validates the feasibility of the proposed model. The model was applied to Chinese Railway Track System(CRTS)Ⅱ ballastless track slab with transverse dummy joints, from which satisfactory results of corrosion degree of steel bars were obtained.     

大窑湾海水腐蚀初步研究

以大窑湾海水组成为例,通过利用Ｑ２３５锡制挂片进行海水全浸实验,研究了海水环境,生物等因素对该材料腐蚀。同时初步对海水腐蚀的机理进行了探讨。结果表明,保护海水资源的环境质量,严格遵守国家排放标准,是控制海水腐蚀和生物腐蚀的重要措施。     

A time-saving method to assess the efficiency of corrosion inhibitors by electro osmosis

The corrosion inhibitor is one of the most important technologies to enhance the durability of steel-reinforced concrete. A kind of time-saving method was developed to assess the inhibitor efficiency by using a 32 V electric field to accelerate chloride ion migration in concrete. Potentiodynamic polarization scanning test was used to evaluate the corrosion states. The comprehensive efficiency of an inhibitor should be assessed in two aspects: resistance to chloride ion permeability and inhibiting efficiency...     

油气田开发中CO2腐蚀研究进展

综述了油气田开发中CO2腐蚀的存在形式及影响因素,分析了不同腐蚀状况的机理,针对超临界流状态下CO2的性质及腐蚀实际,提出超临界腐蚀的观点.     

聚合物缓蚀剂研究进展

综述了有机膦酸聚合物、乙烯基聚合物、含氮聚合物、导电聚合物等各类缓蚀剂的研究进展及应用。聚合物缓蚀剂易在底物表面形成单层或多层致密的保护膜,具有缓蚀效率高、缓蚀作用持久、不污染环境等优点,是缓蚀剂的重要发展方向之一。     

Durability of asphalt mixture in different corrosion solution

The corrosion to asphalt mixture under different kinds of corrosion solution, such as pH=2 solution, pH=12 solution, pH = 12 solution and 10% Na₂SO₄ solution, was studied. The performance attenuation of asphalt mixture was analyzed under the normal environment and the freeze-thaw environment, and the analysis was given on the sensitivity of the test results to the evaluation index. The experimental results show that the performance of asphalt mixture is attenuated faster under the acidic solution, alkaline solution and sulfate solution. Corrosion factor K _c, freeze-thaw corrosion factor K _f, and freeze-thaw effect factor K _fc are proposed to evaluate asphalt mixture resistance to corrosion in different kinds of corrosion solution. The values of K _c and K _fc decrease with the increasing of corrosion time. The change rule of K _f show that the rate of corrosion is decreased by the action of freeze-thaw in acidic solution and in alkaline solution, but is increased by the action of freeze-thaw in sulfate solution. The microscopic analysis indicates that acid solution reacts with aggregate of asphalt mixture, alkaline solution reacts with asphalt cement of asphalt mixture, the surface tension of sulfate solution and crystallization of sulfate are the main reasons which weak the performance of asphalt mixture.     

CO2分压对碳钢腐蚀的影响及缓蚀性能研究

为了研究CO2分压对碳钢腐蚀的影响及缓蚀剂的缓蚀性能,在模拟油田腐蚀环境中,采用FS-Ⅲ高温高压动态腐蚀仪,辅以失重法计算,对不同CO2分压下油管钢N80的动态腐蚀速率,A（1-硫脲乙基-2-烷基咪唑啉）和B（1-氨乙基-2-烷基咪唑啉季铵盐）两种咪唑啉缓蚀剂对CO2腐蚀的缓蚀效果及与其它油田用化学药剂的配伍性进行了研究。结果表明,在实验温度条件下,随着CO2分压的升高,N80钢的动态腐蚀速率呈现先增大后减小的变化趋势 缓蚀剂A和B对CO2腐蚀都有很好的抑制效果,最佳缓蚀效率分别为95%和94.6%,其中A与其它化学药剂具有很好的配伍性。使用缓蚀剂A对油田CO2腐蚀进行防护会有很好的效果。     

介质的成分、浓度和温度对金属材料电化学腐蚀的影响

介绍了介质成分及浓度和温度对金材料的电化学腐蚀的影响,采取相应的防护措施以提高材料的 抗腐蚀能力．