用电流阶跃法测定钢筋混凝土中钢筋的锈蚀速度

采用电流阶跃法研究了钢筋混凝土这样的复杂体系中的钢筋的锈蚀状态。发展了一种新的数据处理方法，可将混凝土保护层的欧姆电阻和浓差扩散极化阻抗的影响扣除，提高结果的准确度。研究证明，电流阶跃法特别适用于确定已脱钝的钢筋的锈蚀效率。     

钢筋锈蚀对自密实轻骨料钢筋混凝土粘结退化的影响

通过恒电流加速锈蚀方法,研究自密实轻骨料钢筋混凝土中钢筋直径和混凝土保护层厚度对钢筋锈蚀率及混凝土裂缝开展的影响。试验通过恒电流阶跃的手段测定混凝土保护层的电阻,并以此间接反映自密实轻骨料混凝土中钢筋锈蚀的程度。同时也对混凝土裂缝对试件阻抗和锈蚀速率的影响进行研究。     

用电流阶跃法在时域与频域中研究钢筋锈蚀

利用电流阶跃法测量位于模拟混凝土孔溶液中和混凝土中的钢筋锈蚀状态。提出了新的时域和频域分析方法,并对测量结果进行了分析,由此可以较准确地确定混凝土内钢筋的极化电阻Ｒｐ和钢筋表面不均匀系数α,从而可以确定钢筋的锈蚀速率和点蚀危险性;还可以通过所得阻抗谱了解钢筋的锈蚀机理。研究发现,当钢筋严重锈蚀时,腐蚀电流和钢筋表面不均匀系数均能反映钢筋锈蚀状态,但当钢筋处于脱钝临界状态时,腐蚀电流和钢筋表面不均匀系数反映的信息常有矛盾之处,腐蚀电流判据难于准确判断钢筋锈蚀状态,而钢筋表面不均匀系数判据则不存在这个问题。     

人工气候与恒电流通电法加速锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能比较研究

采用人工气候环境和恒电流通电法对钢筋混凝土梁进行加速锈蚀试验,以钢筋混凝土梁底顺筋锈胀裂缝宽度为标准,对钢筋表面锈蚀特征、锈蚀钢筋力学性能、以及锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能进行了试验研究与比较分析。由于人工气候环境与恒电流通电法使混凝土内钢筋锈蚀的电化学机理不同,试验结果表明:在混凝土表面顺筋锈胀开裂宽度相同条件下,两种环境引起的钢筋表面锈蚀特征、锈蚀钢筋名义强度和延伸率、锈蚀钢筋混凝土梁承载能力与延性均有明显的差异。人工气候环境模拟自然环境气候过程,并强化了气候因素的老化作用,使混凝土内钢筋锈蚀具有相同的电化学机理,并达到加速锈蚀的目的,将对进一步研究钢筋锈蚀程度对结构性能退化影响具有重要的学术和实际意义。     

掺合料对混凝土钢筋锈蚀的影响

钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性劣化的原因之一,文中采用线性极化法,通过外加电流加速混凝土中钢筋锈蚀,主要研究掺合料对混凝土钢筋锈蚀的影响,结果表明:混凝土抗钢筋锈蚀性能与抗氯离子渗透性具有一致性,以15%的矿渣和15%的粉煤灰混掺作为矿物掺合料时混凝土抗钢筋锈蚀性能最好。     

混凝土中钢筋加速锈蚀试验适用性研究

钢筋锈蚀导致其屈服强度降低、力学行为改变,影响钢筋与混凝土之间的粘结性能,钢筋锈蚀量影响钢筋混凝土的失效模式。为研究锈蚀钢筋混凝土结构的相关性能,需要在较短时间内得到所需的锈蚀构件。通过对4种不同工况下混凝土中钢筋电化学加速锈蚀方法进行对比试验,得到了锈蚀后钢筋表面形态特征,分析了模拟自然环境条件下钢筋锈蚀的适用性。试验表明：全浸泡外加电流加速锈蚀方法使钢筋纵向、径向表面形成均匀锈蚀,而自然环境锈蚀钢筋表面锈蚀相对不均匀,坑蚀更明显,两者差异显著;利用全浸泡外加电流加速锈蚀方法进行锈蚀钢筋与混凝土粘结-滑移本构关系和锈蚀钢筋混凝土构件承载能力等研究不合适;半浸泡和贴面外加电流加速锈蚀方法能较好模拟自然环境锈蚀;加速锈蚀试验方法的理论锈蚀质量高于试验锈蚀质量。图12表1参7     

混凝土构件中钢筋锈蚀的电加速技术对比试验研究

采用试验方法对实验室中常用的获取锈蚀钢筋混凝土构件的电加速锈蚀技术进行对比研究.共设计了8块混凝土板试件,考虑钢筋直径和锈蚀电流密度不同,分别采用全浸入法、半浸入法和干湿交替法进行电加速锈蚀,通过激光扫描建模对锈蚀钢筋表面特征进行统计分析,对比不同方法下的锈蚀不均匀性和锈胀裂缝发展.结果发现,半浸入法和小电流干湿交替法中钢筋实际锈蚀程度明显小于法拉第定律的预测值.钢筋区段最大截面锈蚀率与平均锈蚀率的比值可用来量化锈蚀不均匀性,该比值服从广义极值分布,并受钢筋直径和截断长度的影响.全浸入法得到锈蚀钢筋的不均匀性较差,胀裂开展速率最低,不宜采用.半浸入法得到锈蚀钢筋不均匀性好,但胀裂开展速率较低,在针对锈蚀钢筋本身的研究中可采用.干湿交替法在两方面表现均较好,建议采用,但外加电流密度不宜大于50 μA/cm2.     

混凝土中钢筋极化曲线特征分析

为避免极化曲线测试中平衡电位发生偏移,提出了阳极极化电流方法.根据锈蚀前后钢筋极化曲线特征分析对平衡电位发生偏移做出了合理解释,明确了相关影响因素.给出了基于阳极极化电流法的钢筋锈蚀临界极化电流密度及相应的腐蚀电流密度经验公式.试验结果表明,阳极极化电流方法能有效判别钢筋锈蚀,对应的临界极化电流密度为0.2 μA/cm2.     

钢筋砼梁钢筋锈蚀后的状态评价

本研究的主要目的在于对钢筋砼梁的锈蚀状态及结构性能进行评价。总共对３２根梁进行了测试，其中１６条有预设裂缝。对钢筋施加电流来加速其锈蚀。埋入砼中钢筋的开路电势及锈蚀率用电化学法测得。极限弯矩由载荷试验得到。测试结果表明，钢筋砼梁的承载能力与其钢筋的锈蚀状态相关     

加载水平对杂散电流和盐溶液共同作用下钢筋锈蚀影响的模拟试验研究

参照地铁工程结构服役环境,试验模拟了在杂散电流和氯盐溶液共同作用下,不同加载水平(0,0.2,0.4)对钢筋混凝土构件内钢筋锈蚀的影响。采用线性极化电阻法测量钢筋锈蚀电流密度,进行了定性分析和定量计算。试验结果表明:随着构件加载水平的增加,钢筋锈蚀电流密度也相应增加,建立了锈蚀时间与钢筋锈蚀量的定量关系。     

钢筋混凝土阴极保护和阴极防护技术的状况与进展

盐污染环境中由于氯化物引起钢筋腐蚀导致钢筋混凝土结构过早破坏 ,是世界上普遍存在的现象。对已建钢筋混凝土结构进行阴极极化以控制腐蚀的方法称为钢筋混凝土阴极保护技术 ,对新建钢筋混凝土结构进行阴极极化以预防腐蚀的方法称为钢筋混凝土阴极防护技术。主要介绍钢筋混凝土阴极保护和阴极防护技术的实施方法、状况与进展。     

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。     

不同掺合料混凝土钢筋锈蚀的线性极化方法研究

钢筋锈蚀导致混凝土过早开裂,钢筋混凝土承载力降低,是目前结构耐久性降低的主要原因。通过线性极化方法对不同水灰比和不同掺合料的混凝土钢筋锈蚀进行研究,测得了钢筋混凝土的极化电阻、锈蚀电流和锈蚀速率。结果表明:对于同一种胶凝材料,随着水灰比的降低极化电阻增大,锈蚀电流和锈蚀速率减小;矿渣和粉煤灰的掺入也提高了钢筋混凝土的抗锈蚀能力。     

冻融损伤对引气混凝土中钢筋锈蚀的影响研究

为研究冻融损伤环境下引气混凝土内部钢筋锈蚀规律和机理,同时考虑混凝土保护层厚度对内部钢筋锈蚀的影响,试验设计了不同保护层厚度的配筋普通混凝土和引气混凝土试件,分别利用半电池电位法和线性极化法测定了不同冻融循环次数下,试件内部钢筋的半电池电位值和腐蚀电流密度值。试验结果表明,随着冻融循环次数的增加,混凝土试件内部钢筋的半电池电位绝对值和腐蚀电流密度值均有显著增加,试件的抗锈蚀能力降低;但在相同冻融循环次数下,引气混凝土较普通混凝土具有更好的抗钢筋锈蚀性能;增加保护层厚度可以明显提高配筋混凝土的抗钢筋锈蚀能力。     

含防冻剂混凝土钢筋阻锈机理的研究

通过掺氯化钠和亚硝酸钠的模拟混凝土孔溶液中钢筋阳极极化曲线的测定 ,发现未掺氯化钠混凝土中钢筋 ,钝化膜比较稳定 ,钢筋不易腐蚀。而掺氯化钠混凝土中钢筋由于起坑电位降低 ,容易因电化学极化作用产生腐蚀。掺亚硝酸钠可以防止氯化钠引起的起坑电位的降低 ,抑制钢筋腐蚀。     

锈蚀开裂前混凝土中钢筋锈蚀量的预测模型

利用腐蚀电化学原理，建立了一般大气环境混凝土中钢筋锈蚀量的预测模型，结合工程调查结出了模型中参数的具体确定方法；进一步考虑环境相对湿度和钢筋表面水膜对氧的吸收能力，对公式进行修正，并分析了钢筋锈蚀量与混凝土强度、保护层厚度、钢筋直径和锈蚀时间的关系。     

CGM钢筋阻锈剂的阻锈机理研究

从腐蚀体系半电池电位、动电位极化试验和孔蚀环状极化试验3个方面,分析了在不同氯离子环境下掺入与不掺入CGM-502钢筋阻锈剂的混凝土内钢筋的腐蚀性能。试验表明,在Cl-腐蚀体系中,CGM-502钢筋阻锈剂对钢筋起到了显著的阻锈保护作用,可以提高钢筋的半电池电位,促进钢筋表面保护膜的形成,提高阳极极化程度,改善混凝土中钢筋的抗腐蚀性能,减缓钢筋的锈蚀速度。     

水灰比和矿物掺合料对混凝土结构中钢筋极化电阻的影响

采用加速渗透试验方法和埋入式自制CB型氯离子传感器和MB型参比电极研究了水灰比和矿物掺合料组合对6组混凝土结构中钢筋极化电阻Rp的影响。研究表明:当水灰比为0.35时,混凝土在25 h内可保持较高的极化电阻钢筋,钢筋严重锈蚀要60 h,而水灰比为0.40和0.45混凝土中的钢筋极化电阻则持续下降,特别是对于水灰比较高的混凝土试件,氯离子渗透时间超过18 h后,钢筋已严重锈蚀。矿物掺合料有助于减缓钢筋的锈蚀,且复掺粉煤灰和硅灰效果最佳,复掺粉煤灰和矿渣次之;且掺有矿物掺合料混凝土试件中钢筋极化电阻都大于未掺矿物掺合料混凝土试件。当钢筋极化电阻下降至2.7×105Ω.cm2时,继续加速,钢筋极化电阻Rp值会突然下降,钢筋开始锈蚀,钢筋钝化膜发生了破坏,结论认为钢筋极化电阻Rp值为2.7×105Ω.cm2是钢筋在混凝土中钝化膜破坏的临界点。     

Effect of rebar coating on corrosion resistance and bond strength of reinforced concrete

The objective of this study is to assess the corrosion resistance of zinc-coated and coating effect on the bond strength between concrete and reinforcing steel. Potentiodynamic polarization method was utilized to determine the corrosion rates of carbon steel and zinc in both pH 12 solution and 3.5 wt% NaCl solution. In addition, cylindrical specimens were cast and exposed to 3.5% NaCl solution and a direct current density (0.5 mA/cm²) was applied to accelerate the corrosion process. Open circuit potential (OCP), direct current polarization resistance were obtained to evaluate the rebar corrosion.Potentiodynamic polarization curves show that the corrosion rate of zinc is higher than carbon steel in pH 12 solution but lower in 3.5% NaCl solution. The bond strength of uncoated rebar is 5–10% less than zinc-coated rebar before aqueous immersion test. The bond strength decreases with an increase in corrosion rate for uncoated rebar and zinc-coated rebar. After 14-days accelerating corrosion process, the reduction ratio of bond strength for zinc-coated rebar is less than uncoated rebar.     

用丝束电极模拟研究混凝土中钢筋的锈蚀

用丝束电极模拟混凝土中钢筋表面的不同位置，研究了浸于pH=12，浓度为10％的NaCl溶液中直至9d的混凝土中钢筋的锈蚀状况．通过测量丝束电极的自然腐蚀电位、极化电阻、腐蚀电流，以及在丝束电极探头附近混凝土的密实性、孔溶液的pH值和Cl^-含量的取样分析，研究了由于混凝土的不均匀性造成Cl^-在其中扩散的不均匀性所致的钢筋锈蚀状况．结果表明：混凝土保护层越厚，则电极自然腐蚀电位越高，钢筋实际锈蚀状况也越轻；在混凝土密实性较高区域的孔溶液PH值相对较高，Cl^-含量较低，由于该区域电极的自然腐蚀电位较高，因而电极的实际腐蚀状况较轻，而在混凝土密实性较低的区域，情况则刚好相反．