钢筋锈蚀机理及电化学检测技术

长期暴露在海洋等严酷服役环境下的钢筋混凝土结构大都会发生由碳化和氯盐侵蚀等因素引起的钢筋锈蚀现象。混凝土内钢筋锈蚀问题是混凝土结构和材料耐久性需要解决的重要难题,钢筋锈蚀进程的电化学检测也一直是混凝土材料耐久性研究的重要内容之一,其测试结果是评价钢筋混凝土结构服役耐久性和使用寿命的重要依据。文中主要分析了混凝土内钢筋锈蚀的电化学机理,针对不同的电化学测试技术进行了适当总结,并提出了电化学检测过程中一些亟待解决的问题。     

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。     

混凝土中钢筋锈蚀检测的电化学方法

混凝土中钢筋的锈蚀是影响混凝土耐久性的重要因素.钢筋锈蚀速率的检测和锈蚀状况的判定,可以为钢筋混凝土结构的耐久性评估、可靠度计算以及剩余使用寿命预测提供依据.介绍了混凝土中钢筋锈蚀的电化学检测技术,论述了3种常用的电化学方法的优缺点、适用场合及应用情况,指出了今后的发展方向.     

混凝土工程中钢筋腐蚀检测技术与评价

钢筋腐蚀是公认影响混凝土耐久性的最主要因素1。钢筋腐蚀检测和腐蚀状况判定可为钢筋混凝土结构的剩余载荷和结构耐久性提供基础数据。同时,混凝土中钢筋锈蚀的及时发现和准确诊断,是结构耐久性评定、剩余使用寿命预测的重要前提。本文简单介绍钢筋在结构中的腐蚀原理后,详细介绍了钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀检测的几种检测方法,最后提出钢筋腐蚀检测方法的发展趋势。     

盐渍土地区混凝土配比选型及质量控制措施

通过对盐渍土的分类,结合吉兰泰盐渍地区水质和土质的特性,对盐渍土破坏机理进行分析。通过配合比设计、增大钢筋混凝土保护层、采用镀锌钢筋、透水模板布、喷涂硅烷、加强振捣和养生等措施确保盐渍土地区混凝土的强度、密实度及耐久性。     

西园隧洞混凝土碳化概率模型研究

多种因素可导致混凝土劣化,钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土结构耐久性变差的主要因素,而在一般大气环境下,混凝土碳化则是混凝土中钢筋锈蚀的前提条件。因此,研究混凝土碳化,建立碳化深度观测模型对混凝土结构耐久性的评估具有重要的实际意义。基于工程实例的实测资料,依据碳化深度预测模型,采用可靠性理论方法对钢筋混凝土结构进行耐久性分析。     

锈蚀钢筋混凝土压弯构件受力性能研究

采用外加电流对混凝土构件中钢筋快速锈蚀,通过材性试验探讨了锈蚀钢筋力学性能,通过锈蚀钢筋混凝土构件荷载试验,探讨了钢筋锈蚀程度对混凝土构件的承载力、刚度的影响,有效地评估了锈蚀钢筋混凝土构件承载力的降低程度和耐久性。     

混凝土中钢筋锈蚀的实时监测

采用电化学方法,开展了钢筋混凝土实时监测的研究,探讨了在外界环境变动的条件下简单、易行且能反映长期钢筋锈蚀情况变化信息的实时监测方法.在研究基础上提出了电化学方法是检测混凝土中钢筋锈蚀情况最简单的方法,它不仅可以检测钢筋的锈蚀速率,还可以检测长期的锈蚀总量;通过定期测量钢筋的极化电阻,可估算一定时间内钢筋的锈蚀量.     

钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀量的无损检测方法

在钢筋混凝土结构的耐久性损伤检测中 ,钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀量的检测是个十分重要的问题。混凝土中钢筋锈蚀的及时发现和准确诊断 ,是结构耐久性评定、剩余使用寿命预测的重要前提。本文详细介绍了钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀量的无损检测方法 ,尤其是这些方法的优点的缺点 ,同时提出了检测方法的发展趋势 ,以供实际应用和研究参考     

基于锈胀裂缝宽度的钢筋锈蚀深度计算模型

钢筋锈蚀深度反映了钢筋的锈蚀程度,其数值对混凝土结构的耐久性评估具有重要意义。混凝土锈胀裂缝宽度容易检测,且与钢筋锈蚀深度具有一定的关系。首先对现有钢筋混凝土结构锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀深度之间的模型进行了总结,并将各关系式中的常数系数用待定系数替代,结合检测数据进行多元非线性拟合,根据所得可决系数比较分析了各模型的准确性、合理性及产生差异的原因。在此基础上以可决系数最高的模型为参考,结合临界钢筋锈蚀深度研究成果,提出与锈胀裂缝宽度有关的钢筋锈蚀深度计算模型,所得模型与实际检测数据吻合较好。相关成果可为钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀程度预测、耐久性评估和维护提供参考。     

在役钢筋混凝土受弯构件承载力评估方法

在分析钢筋锈蚀造成钢筋混凝土构件力学性能退化的基础上,根据钢筋混凝土构件碳化锈蚀规律及混凝土保护层锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀深度的关系,提出了保护层锈胀开裂前和锈胀开裂后钢筋混凝土受弯构件承载力评估方法,可为在役钢筋混凝土结构耐久性评估及修复决策提供理论依据。     

利用Wiener过程探究镁水泥混凝土中涂层钢筋在盐类环境下的腐蚀寿命

采用氯盐溶液和硫酸盐溶液浸泡镁水泥钢筋混凝土构件,使构件中的涂层钢筋加速锈蚀,并利用电化学工作站进行电化学试验;以腐蚀电流密度作为钢筋耐久性退化指标,建立一元Wiener过程预测模型进行钢筋腐蚀寿命预测.结果 表明:在氯盐溶液环境下,镁水泥混凝土构件中的钢筋受腐蚀问题较之硫酸盐溶液环境更为突出,且涂层在2种盐溶液环境中均对钢筋起到了较好的防护效果;在氯盐溶液环境中,涂层钢筋在1500 d附近进入中等腐蚀阶段,在硫酸盐溶液环境中,涂层钢筋在22000 d进入中等腐蚀阶段.     

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...     

宁夏盐渍土地区现场暴露混凝土耐久性损伤评价试验

以掺有不同粉煤灰量的混凝土试件为研究对象,将3种配合比的混凝土试件暴露在具有典型盐渍土特征的宁夏地区,选取相对质量和相对动弹性模量作为评价参数,通过比较分析得出一种更加适合盐渍土地区现场暴露混凝土耐久性损伤的综合评价参数。同时结合现场暴露混凝土微观分析对盐渍土地区混凝土受硫酸盐侵蚀的劣化机理进行了研究,从微观角度分析了盐渍土地区混凝土耐久性能变化的原因。结果表明:混凝土在盐渍土地区受到复杂的化学侵蚀,与土壤中的硫酸盐反应生成了硫铝酸钙晶体填充在孔隙中,综合损伤评价参数能很好地描述盐渍土地区混凝土的耐久性。     

FRP配筋混凝土结构研究进展及其应用

在恶劣服役环境下,钢筋锈蚀是目前混凝土结构面临的主要问题.纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer,FRP)筋作为一种新型材料,由于其具有轻质高强和优异的耐腐蚀性等特点,适用于替代普通钢筋以有效提升混凝土结构的耐久性能.基于近年来国内外已开展的相关研究工作,通过对FRP筋的基本力学和耐久性能、F...     

腐蚀钢筋混凝土结构的修复技术的研究

钢筋混凝土腐蚀破坏已成为威胁全世界钢筋混凝土结构耐久性的主要灾害,对腐蚀钢筋混凝土结构的修复技术的研究具有重要的应用价值。通过制作3根钢筋混凝土梁,采取不同的修复方法对3根试件进行修复,养护1周～2周后分别进行弯曲试验,直至破坏,将实验所得的极限承载力结果进行对比。结果表明,采用环氧树脂砂浆修复的梁的承载力大于普通砂浆,修复过的梁的承载力大于未修复的试件,因此可用于工程实践。     

锈蚀与冻融耦合作用下再生混凝土与钢筋黏结性能梁式试验研究

为了研究锈蚀与冻融循环耦合作用下再生混凝土与钢筋的黏结滑移性能,以钢筋锈蚀率及冻融循环次数为变量,对耦合作用下的钢筋再生混凝土梁试件进行试验,分析其黏结滑移特征值变化规律,并与普通混凝土梁试件进行比较。根据试验结果建立钢筋再生混凝土黏结 滑移本构关系。结果表明：各组试件均发生纵筋拔出破坏;在钢筋锈蚀与冻融循环耦合作用下,冻融循环较钢筋锈蚀对黏结性能的影响更大;平均黏结应力-滑移曲线可大致分为线性上升段、非线性上升段、非线性下降段及残余段;再生混凝土试件的各黏结滑移特征值的波动幅度相对于普通混凝土的较大;在钢筋锈蚀与冻融循环耦合作用下,再生混凝土与钢筋间的化学胶着力要优于普通混凝土;普通混凝土的起始黏结应力与极限黏结应力的比值介于0.38~0.49之间,低于再生混凝土试件,再生混凝土抗滑移性能优于普通混凝土的。建立了考虑钢筋锈蚀与冻融循环耦合作用下的钢筋与再生混凝土黏结滑移本构关系,可为北方地区锈蚀率小于3%的再生混凝土梁黏结性能研究提供参考。     

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。     

钢筋砼结构受硫酸盐腐蚀及其处理方法的几点探讨

为研究硫酸盐腐蚀下结构耐久性及其修复,本文主要针对钢筋混凝土结构,分析硫酸盐腐蚀的机理,论述了受蚀前提高钢筋混凝土结构耐久性的措施,探讨了修复和加固受蚀后钢筋混凝土结构的方法,并以一化工厂为例,在其受蚀后,采用添加一定比例外加剂的普通硅酸盐水泥进行修复,结果表明新老混凝土结合良好,工作状态正常。通过分析其腐蚀机理得到的修补措施行之有效。