环境因素对江苏沿海输变电钢筋混凝土的劣化机制分析

为探明不同环境因素与侵蚀介质对江苏沿海地区输变电钢筋混凝土构件的腐蚀程度影响规律,分析防腐蚀措施的必要性与不同措施的防腐效果,对江苏省沿海地区典型用地类型中强度等级C30的钢筋混凝土构件及周围水土样本进行取样分析。采用回弹法测试混凝土构件的抗压强度并确定构件中性化深度,同时测定水体、土壤及混凝土样品中Cl^-与SO₄^2-浓度,分析环境因素及防腐措施对钢筋混凝土构件的侵蚀破坏影响规律。根据前期测试结果选取混凝土代表样,进行X射线衍射（XRD）分析,并基于XRD全谱拟合法定量混凝土样品的矿物成分,探明江苏沿海钢筋混凝土构件的腐蚀劣化机制。结果表明：当环境作用等级达到严重及以上时,钢筋混凝土构件将受到由Cl^-侵蚀主导的中性化破坏,中性化深度可达40 mm,同时中性化过程将加剧腐蚀性离子对钢筋混凝土的侵蚀,使构件强度损失达到9.7%～28.3%;采取涂刷防护涂层或施用高性能耐蚀混凝土等防腐措施将显著改善混凝土构件的抗腐蚀性能。     

聚灰比对丙乳水泥基涂层性能的影响

环氧涂层钢筋与混凝土保护层黏接力不足会引起混凝土整体结构稳定性不足,聚合物水泥基涂层与钢筋的黏接力更强。采用丙乳与P·O 52.5水泥,按不同质量比配置聚合物水泥基涂层,通过交联度测试、涂层拉拔试验、抗氯离子渗透试验及Machu试验探索聚合物与水泥质量比（聚灰比）对涂层工程性能的影响,利用扫描电子显微镜-能谱法（SEM-EDS）分析聚合物与水泥水化产物的交互作用。试验结果表明：聚灰比对涂层工程性能存在较大影响且存在最优值（22%～27%）,过高或过低的聚灰比均会降低生成膜状物的强度与致密性,进而削弱其工程性能。扫描电镜结果表明：丙乳水泥基涂层提升钢筋耐腐蚀性能与工程性能的机制,可以归纳为聚合物充分交联成膜并逐渐包裹水泥水化产物形成的连续膜状物改善了涂层致密性,从而提高涂层工程性能。通过调节聚合物水泥基涂层聚灰比可制得性能较好的钢筋阻锈涂层。     

CSH-蒙脱石界面能对水泥固化蒙脱土抗压强度的影响

为探明水化硅酸钙(CSH)凝胶-蒙脱石界面能对水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度的影响，通过分子动力学模拟方法对蒙脱石和CSH结合界面区能量进行定量计算，并结合灰色关联度分析和X射线衍射(XRD)表征，讨论模型的正确性和偏差来源。研究表明：CSH-蒙脱石界面能由范德华力、氢键能与静电作用组成；CSH-蒙脱石界面能与水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度具有较好的相关性，界面能随着水分子数增加而降低，随着蒙脱石层数增多而先减小后增大；通过调整水胶比及胶土比可使CSH-蒙脱石界面处斥力达到最大或引力达到最小，进而控制水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度性能达到最优。