海洋环境下受荷混凝土中钢筋锈蚀研究

海洋环境下的混凝土结构同时受到二氧化碳和氯离子侵蚀,钢筋锈蚀十分严重。文中通过氯盐浸泡与加速碳化循环的方法来模拟海洋环境,采用螺杆对混凝土进行加载,研究了荷载水平以及矿物掺合料对钢筋锈蚀的影响。试验结果表明:钢筋锈蚀率随着荷载水平的升高而增大,掺入矿物掺合料使钢筋的锈蚀率增大。氯盐浸泡与加速碳化循环的试验方法能表现出自然条件下碳化与氯离子侵蚀时钢筋的锈蚀形态,对模拟真实海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀的发展规律具有一定的借鉴意义。     

海工混凝土钢筋腐蚀及防护措施综述

海洋环境下钢筋锈蚀是混凝土结构破坏的主要原因之一。综述了海洋环境下混凝土钢筋腐蚀原因和机理的研究现状。从钢筋和混凝土两个方面入手,总结了目前关于提高海洋环境下混凝土中钢筋的耐腐蚀性能的措施和研究成果,为以后的相关研究和工程施工提供借鉴和指导。     

热镀锌钢筋的性能及其使用方法

混凝土中钢筋的防蚀方法主要有下列几利: (1)采用较厚的混凝土保护层; (2)采用优质密实的混凝土; (3)在混凝土表面涂刷防水涂料; (4)在混凝土中掺阻锈剂; (5)对水下部位的构筑物进行阴极保护; (6)钢筋采用涂层保护; (7)采用镀锌、镀镉或镀铝钢筋等。其中,镀锌钢筋的防蚀效果较好,最适于海洋环境中使用。本文将综述混凝土构筑物中钢筋的锈蚀、钢筋的镀锌方法、镀锌钢筋的各种性能及其使用方法。一、混凝土中祼钢筋的锈蚀海洋环境中的钢筋混凝土构筑物,常常     

氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土构件的耐久性

钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的最关键问题,也是混凝土结构最常见和量最大的耐久性问题。当混凝土成型时使用了含氯离子的原材料,如海沙、海水或含氯的外加剂等,或混凝土结构处于使用含氯原材料的工业环境、海洋环境、盐渍土与含氯地下水的环境和使用化冰盐的环境中,氯离子通过构件表面侵入到混凝土内部,达到钢筋表面,钝化膜也会提早破坏,钢筋锈蚀就会更严重。随着混凝土保护层的剥落,钢筋锈蚀加速,直到构件破坏。目前对影响钢筋锈蚀的因素、钢筋锈蚀速度、锈蚀后钢筋力学性能的变化、钢筋锈蚀的防护和检测等有较多的研究,但是还没有建立一个公认的钢筋锈蚀量计算模型。     

氯盐环境下混凝土内钢筋锈蚀模拟研究

钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构性能退化的主要因素之一,尤其是暴露于海洋环境的钢筋混凝土结构。本文针对氯离子对混凝土内钢筋锈蚀速率的影响,提出了基于氯离子浓度的钢筋锈蚀速率影响因子,建立了混凝土保护层内氯离子的输运与钢筋锈蚀耦合过程模型,并利用试验数据对模型进行了验证。模拟结果与试验结果对比表明,本模型计算得到的钢筋表面锈蚀电流密度与实测结果具有较好的吻合度,验证了本文模型的合理性,可为氯盐环境下钢筋混凝土结构的耐久性分析提供参考。     

受荷锈蚀钢筋混凝土构件保护层纵向开裂时钢筋锈蚀深度的分析计算

混凝土保护层锈胀开裂时钢筋锈蚀深度(半径损失)的确定，是钢筋锈蚀研究的一个热点。本文运用弹性力学方法，考虑变形钢筋与混凝土界面上的粘结应力和钢筋锈蚀引起的半径损失，将受荷锈蚀钢筋混凝土构件混凝土保护层纵向开裂简化为一空间轴对称问题。通过对这一问题的分析求解，得到了钢筋、铁锈、混凝土中的应力，确定了混凝土断面上的环向拉应力达到混凝土抗拉强度而引起混凝土保护层纵向开裂时钢筋的锈蚀深度。     

珊瑚混凝土中钢筋涂层的防护试验研究

珊瑚混凝土结构除了提高混凝土自身的耐久性外,采用附加防腐蚀措施是确保珊瑚混凝土结构长期服役的有效手段。通过对C30强度珊瑚混凝土开展半浸泡外加电流加速锈蚀试验,研究了珊瑚混凝土中环氧树脂涂层的防护性能,建立了涂层钢筋锈蚀率与锈胀裂缝宽度的关系模型,对比分析了涂层钢筋和普通钢筋的极化曲线,并结合微观阐述了钢筋涂层的防护机理。试验结果表明,采用半浸泡法可以较好地模拟涂层钢筋在海洋环境下的锈蚀情况,涂层钢筋锈蚀率与裂缝宽度呈正比关系;氯盐环境中环氧树脂涂层电化学阻抗随时间先减小后增大,后又继续减小。环氧涂层作为珊瑚混凝土中的钢筋的长期耐蚀涂层材料,具有较好的防护性能。     

混凝土结构中钢筋锈蚀程度评估和预测试验研究

通过三类１８０根锈蚀试件的观察和２５８根钢筋的破型试验分析，提出了对混凝土构件中钢筋锈蚀程度进行宏观、定量评定和预测的方法，得出了钢筋锈蚀与纵裂宽度、保护层厚度、钢筋直径和混凝土强度之间的关系公式，可为混凝土结构耐久性评估和可靠性鉴定提供科学的依据     

大气环境条件下混凝土中钢筋的锈蚀

钢筋混凝土中的钢筋锈蚀，对结构的抗力、可靠性、使用寿命等有很大影响。在室外混凝土碳化深度达到钢筋表面时钢筋即开始锈蚀；在室内混凝土碳化深度超过钢筋表面20—30mm钢筋才开始锈蚀。钢筋锈蚀产物体积膨胀，使混凝土保护层开裂，从而加剧钢筋锈蚀：以混凝土抗压强度为主要参数建立混凝土碳化预测模型具有实际意义，可以在快速腐蚀试验和工程实测结果分析的基础上，建立混凝土保护层开裂前后钢筋锈蚀量模型和混凝土保护层开裂锈蚀条件。     

混凝土中钢筋锈蚀与结构耐久性

本文阐述了混凝土中钢筋锈蚀机理 ,钢筋锈蚀的发展以及钢筋锈蚀量的计算。在此基础上 ,分析了钢筋锈蚀与混凝土结构耐久性之间的关系 ,以及依据钢筋状态判定混凝土结构耐久性等级的方法     

氯氧镁钢筋混凝土中涂层钢筋腐蚀的电化学特性

通过Z350电化学工作站,研究了氯氧镁钢筋混凝土中裸露钢筋和涂层钢筋在不同环境中的开路电位、极化电阻及腐蚀电流密度,并且利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对腐蚀产物进行分析.结果表明:锌美特(XMT)涂层在不同环境中可以很好地保护钢筋免受腐蚀,氯氧镁钢筋混凝土中涂层钢筋在水、氯盐溶液和硫酸盐溶液中的腐蚀电流密度是裸露钢筋的1/35,1/43和1/19;氯氧镁钢筋混凝土中裸露钢筋表面存在疏松多孔的层状和块状腐蚀产物,而涂层钢筋表面只存在点蚀.由此可见,XMT涂层对氯氧镁混凝土中的钢筋有一定的防腐效果.     

氯盐类融雪剂对桥梁安全性的影响分析

结合我国桥涵设计规范和两类桥梁用钢筋腐蚀后力学性能退化的实验数据,对氯盐类融雪剂引起的钢筋腐蚀对桥梁安全性的影响进行了分析,并根据试验数据得出钢筋质量腐蚀率与钢筋力学性能退化的数值关系,得到了钢筋质量腐蚀率与桥梁安全性的初步规律,并根据试验数据及现象,提出桥梁钢筋锈蚀问题的评价标准。     

锈损不锈钢钢筋混凝土梁受弯性能退化试验研究

为了得到海洋环境下不锈钢钢筋混凝土梁的服役性能演变规律,给结构性能评价和使用寿命评估提供可靠数据,采用加速锈蚀试验方法获取了不同锈蚀状态的不锈钢钢筋混凝土梁,开展了受弯性能试验研究,测试了纵筋的质量锈蚀率、主裂缝区域的纵筋锈蚀率和锈胀裂缝宽度,探讨了锈蚀对受弯梁破坏模式、裂缝开展和承载力的影响规律,并对不锈钢钢筋与普通...     

混凝土结构钢筋脱钝的随机可靠度分析

根据混凝土临界氯离子浓度和氯离子扩散系数与水灰比、环境温度等的关系式,计算出不同条件下受氯盐侵蚀混凝土结构50年内钢筋表面的氯离子浓度。在分析钢筋混凝土结构钢筋表面氯离子浓度随服役年限关系的基础上,用Monte Carlo方法对钢筋脱钝的随机可靠度进行分析。对保护层厚度、水灰比和环境温度等随机变量对海工混凝土结构钢筋脱钝概率的影响进行探讨。     

海水浪溅下混凝土中锈蚀钢筋性能试验研究及仿真分析

75根海水浪溅环境下混凝土中I级和II级锈蚀钢筋的拉伸试验表明 :要考虑由于锈坑引起的应力集中对强度的影响。讨论了屈服强度、极限强度、极限伸长率和破坏形式与重量锈蚀率的关系 ,分析了钢筋的应力应变关系和极限强度与屈服强度比值随锈蚀率提高的变化规律。海水浪溅环境比大气环境下的锈蚀钢筋承载能力低 15 %左右 ,截面损失率与重量损失率的差异要小。锈蚀钢筋有限元仿真分析表明 :锈坑引起的应力集中使屈服荷载比仅考虑面积减小的计算荷载低 5 0 %左右 ;初始直径越大 ,锈坑对强度的影响越小 ;锈坑形状和宽度对强度的影响不明显。数据存在一定离散性 ,对可能原因进行了分析。     

氯盐环境下混凝土内钢绞线的锈蚀特性试验研究

预应力钢筋的锈蚀特性是研究预应力混凝土结构耐久性失效及防治的基础，为此，分别采用内掺盐和外浸盐两种方式在自然气候条件下作了如下三组混凝土内钢筋锈蚀的对比试验：钢绞线与热轧带肋钢筋、钢绞线与热轧光圆钢筋、钢绞线中心钢丝与热轧光圆钢筋。通过对锈蚀过程中锈蚀电流密度的测试以及试验完毕后的破形观察与称重对比和分析，得到如下结果：钢筋外表面锈蚀程度在面向保护层侧明显严重于背向保护层侧；钢绞线及其中心钢丝外表面锈蚀相对最不均匀，具有严重的局部锈蚀——坑蚀形态，带肋钢筋次之，光圆钢筋相对最均匀、全面；钢绞线内表面发生类似于空气中的相对全面、均匀的锈蚀；钢绞线的平均外表面锈蚀率小于热轧带肋钢筋的与热轧光圆钢筋的，但严重的局部锈蚀对其受拉性能极其不利。另外，还对上述锈蚀特性进行了电化学机理分析。     

海工混凝土结构的腐蚀机理与防腐措施

海工混凝土结构的腐蚀破坏是因海水环境中的氯离子渗透聚集于混凝土内钢筋表面并致其钝化膜失去保护作用而造成的,这是一个复杂的电化学腐蚀过程。为了避免或减少因海水腐蚀作用对混凝土力学性能及耐久性能的影响,就必须采取切实可行的防腐措施。论文在总结国内外混凝土腐蚀现状的基础上,从结构的腐蚀破坏机理出发,归纳了包括采用结构措施、改善混凝土性能措施、增加混凝土保护层厚度、预留钢结构材料腐蚀厚度、改善施工工艺与提高施工技术水平及其它特别辅助防腐措施与方法的应用特点及要求。     

海洋环境下珊瑚混凝土中钢筋表面蚀坑发展的研究

为了研究不同海洋环境下珊瑚混凝土中钢筋表面蚀坑的发展情况,通过浸泡和干湿循环两种养护方式来模拟水下区和潮汐区两种环境,对比分析了两种环境下珊瑚混凝土中HPB300钢筋的锈积率、失重率以及其与蚀坑数目之间的关系;建立了表面蚀坑的尺寸分布模型并阐述了蚀坑的生长演变机理。研究表明,对比浸泡条件,在干湿循环条件下的混凝土中钢筋失重率及锈积率更高,且在60 d时蚀坑数量出现小规模的集中增长;不同时期钢筋表面蚀坑尺寸分布函数均可表示为P=α+βe^εS,且其中大部分都属于亚稳态的微观蚀坑;在干湿循环养护方式下首先发育出尺寸较大的宏观蚀坑;90 d内随着混凝土龄期的增长,干湿循环下蚀坑尺寸分布不均,而浸泡条件下蚀坑尺寸渐趋接近。     

海工混凝土抗氯离子侵蚀措施综述

氯离子引起的钢筋腐蚀是造成海洋环境下混凝土结构性能劣化的主要原因。本文结合海洋环境的特点,分析了氯离子腐蚀过程及腐蚀机理,对海洋环境下钢筋混凝土结构的各种抗氯离子腐蚀的措施进行了综述。     

Life-cycle cost analysis of reinforced concrete structures in marine environments

Chloride-induced corrosion of carbon steel reinforcement is the main cause of deterioration of reinforced concrete (RC) structures in marine environments. One of the ways to protect RC structures from corrosion is to use corrosion-resistant stainless steel reinforcing bars. However, stainless steel is between six and nine times more expensive than carbon steel. Thus, its use can only be justified on a life-cycle cost basis. In the paper a time-variant probabilistic model was presented to predict expected costs of repair and replacement which was then used to calculate life-cycle costs for RC structures in marine environments under different exposure conditions. Results of the life-cycle cost analysis can be applied to select optimal strategies improving durability of RC structures in marine environments, including the use of stainless steel reinforcement.