一种新的混凝土中钢筋加速锈蚀的方法

从混凝土中钢筋的锈蚀机理出发,对已有的混凝土中钢筋加速锈蚀的方法比较分析,将加速锈蚀反应的锈蚀介质进行合理改进,以湿盐砂充当介质,并利用法拉第原理对锈蚀率进行控制,据此设计实验对钢筋混凝土梁中钢筋进行加速锈蚀。结果表明,以湿盐砂为介质的加速锈蚀方法所获得的锈蚀效果与实际混凝土结构中钢筋的锈蚀效果极其接近,具有良好的可行性和适用性。     

混凝土构件中钢筋锈蚀的中子断层扫描成像

制备了小型混凝土构件,通过三点弯曲诱导裂缝和氯盐溶液干湿循环加速其中钢筋锈蚀,采用自然电位法监测钢筋的腐蚀电位,并采用中子断层扫描成像技术对钢筋锈蚀产物分布进行了分析.结果表明:钢筋混凝土构件经过85次氯盐溶液干湿循环后,采用中子断层扫描成像技术对其进行三维扫描成像,可直观呈现钢筋锈蚀产物分布状况;钢筋锈蚀产物集中分布于裂缝断面钢筋与基体界面的底部区域,并沿界面逐渐向外扩展,符合氯盐诱导钢筋锈蚀的坑蚀规律.这为研究混凝土结构中钢筋的锈蚀机理提供了一种新的试验方法.     

掺盐率对钢筋混凝土试件通电锈蚀特征的影响

为了寻求最接近自然锈蚀特征的通电锈蚀法,研究了不同掺盐率对钢筋混凝土试件通电锈蚀特征的影响规律,并进行了原因分析。试验结果表明:随掺盐率增加,试件锈蚀速度加快,氧化不充分锈蚀产物增多,与自然环境下钢筋锈蚀成分的差异增大;掺盐对混凝土中钢筋的锈蚀形态有显著影响,未掺盐试件中钢筋呈非均匀锈蚀特征,与自然环境下混凝土中钢筋的锈蚀形态相似,而掺盐试件中钢筋的锈蚀程度较为均匀,且均匀程度随掺盐率增大而增大;掺盐对试件停止通电后锈胀裂缝的发展有明显影响,停止通电后,钢筋锈蚀进程并不停止,且掺盐率越高锈蚀发展越显著,裂缝宽度增长越大。     

MCD钢筋锈蚀监测仪的设计与应用

根据钢筋混凝土结构内钢筋与铁锈、水、混凝土等介质磁导率的巨大差异,组装了一种基于磁介质理论的钢筋锈蚀监测仪(MCD钢筋锈蚀监测仪),包含内埋传感器、数据采集器和电脑软件系统.通过该监测仪的标定试验得到的电压变化率与钢筋锈蚀率为良好的线性关系,可以根据线性拟合公式定量检测钢筋的锈蚀率.传感器内埋钢筋混凝土梁通电加速锈蚀试验表明:MCD钢筋锈蚀监测仪具有较高的测量精度;计算锈蚀率的时变曲线可以反映混凝土中钢筋锈蚀的动态变化.     

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。     

混凝土中钢筋加速锈蚀方法探讨

电化学加速锈蚀钢筋是大量获取锈蚀钢筋试件的有效方法.从钢筋电化学加速锈蚀机理出发,依据法拉第定律,探讨了电流密度、接线方法、电解液及构造措施对钢筋通电加速锈蚀效果的影响,并通过试验证明腐蚀过程中钢筋串联与并联效果相同.最后通过试验验证钢筋表面脱钝后与电解液充分接触的情况下,钢筋实际锈蚀率与理论锈蚀率基本一致,不同电流密度对通电加速锈蚀率影响较小,依据法拉第定律能较精确估算钢筋加速锈蚀的实际锈蚀率.     

基于DVC技术测量锈蚀钢筋混凝土应变场

为研究钢筋混凝土锈胀开裂过程,基于X射线计算机断层扫描技术原位获取氯盐环境下通电加速锈蚀钢筋混凝土的三维数字体像,采用数字体像相关技术(DVC)测取混凝土的内部三维位移场和应变场,通过阈值分割法对锈蚀产物进行三维重构。结果表明:全浸泡通电加速锈蚀存在锈蚀产物不均匀分布的现象,局部锈峰可主导保护层的荷载分布和应变分布,主导保护层的开裂,与均匀锈蚀有一定的差异;应用X-CT和DVC技术可无损测量试件内部的结构和应变,为钢筋混凝土锈胀开裂的机理研究提供了方法。     

钢筋混凝土梁加速退化及加固性能试验研究

该文主要介绍了采用通电加速钢筋锈蚀的方法对钢筋混凝土构件进行加速退化试验,并对退化后的构件进行碳纤维加固试验研究.通过时控制构件、退化后构件和加固后构件的力学性能对比,研究了钢筋混凝土构件力学性能退化情况和碳纤维加固效果,得到了可靠的结论.     

不同因素下钢筋混凝土裂缝宽度与锈蚀率的关系

锈胀开裂是钢筋混凝土桥梁在腐蚀环境下最常见的灾害。试验设计了12个钢筋混凝土构件,放入盐水中进行通电加速锈蚀,并测得锈胀裂缝宽度。文章研究了在保护层厚度不变的情况下,不同水灰比和钢筋直径对锈胀裂缝宽度与锈蚀率之间关系的影响,对钢筋混凝土结构耐久性设计提供一定的参考。     

基于荷载与环境共同作用的钢筋锈蚀规律研究

采用背对背加载方式,利用螺杆对钢筋混凝土受弯构件施加持续荷载,进行氯盐溶液侵蚀与加速碳化交替作用试验,基于半电池电位法和线性极化法研究了混凝土在碳化、氯盐侵蚀与荷载三者共同作用下的钢筋锈蚀规律。试验结果表明,干湿循环导致钢筋锈蚀速率增长;荷载水平较低时,碳化对钢筋锈蚀的影响占主导作用;荷载水平较高时,需综合考虑碳化与荷载作用的影响。双掺矿粉和粉煤灰的混凝土钢筋锈蚀速率较普通混凝土快。腐蚀电流密度在0.1~1μAcm2之间时,对应腐蚀电位在-200~-350 m V之间,基于半电池电位法判断钢筋的锈蚀状态具有一定的局限性,辅以线性极化法可以对钢筋锈蚀状态进行定量分析。     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.