混凝土中Cl~-引起钢筋锈蚀有关问题的思考和探讨

阐述了混凝土中Cl-造成钢筋锈蚀的机理;Cl-在钢筋锈蚀过程不直接参与电化学过程,它只是加速了电化学过程;指出这一机理对处理混凝土工程质量问题的指导意义。同时阐述了Cl-含量大小对钢筋腐蚀的影响,并据此论证了现行国家规范标准依据水泥用量计算Cl-限量的合理性;分析探讨了Cl-含量的确定方法,以及现行国家标准规范中Cl-含量确定方法中存在的问题。     

论述建材检测中之混凝土钢筋锈蚀检测要点

从化学腐蚀和电化学腐蚀两方面分析了混凝土钢筋产生锈蚀的原因,同时提出了物理检测法和电化学检测法两种建材检测中混凝土钢筋锈蚀有效检测方法,以期为建材检测中的混凝土钢筋锈蚀检测提供一些参考,及时发现和解决混凝土中钢筋锈蚀问题,确保混凝土钢筋质量。     

碳化及氯离子交互作用下混凝土内钢筋的锈蚀行为

试验研究了加速碳化和氯离子诱导交互作用下混凝土中钢筋的锈蚀行为.利用电化学工作站测试了混凝土中预埋钢筋加速腐蚀过程中的腐蚀电位和腐蚀电流密度.结合钢筋周围氯离子浓度及pH值的变化,分析了碳化和氯离子对钢筋锈蚀的影响规律.结果表明:氯离子的渗入可快速导致钢筋锈蚀;在碳化和氯离子交互作用下,碳化对钢筋锈蚀过程具有延缓作用.     

钢筋在混凝土模拟孔溶液中的腐蚀研究

钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的主要因素.研究了模拟孔溶液pH值、Cl-浓度、SO2-4浓度以及空气等对钢筋锈蚀的影响.试验结果表明:随溶液pH值降低,钢筋锈蚀程度增加.随孔溶液中Cl-浓度增加,锈蚀钢筋增重率线性增加.依据钢筋增重率判断,Cl-导致钢筋锈蚀临界值为0.065%.氯盐溶液中SO2-4存在使钢筋锈蚀速度变为原来的2~3倍.将腐蚀溶液中钢筋与空气隔绝将延缓钢筋锈蚀.     

含氯盐混凝土碳化过程钢筋锈蚀阈值与使用寿命预测

采用10倍水溶解钢筋周围混凝土粉末的方法制取混凝土孔溶液,研究了含氯盐混凝土碳化过程中使钢筋锈蚀的游离氯离子与氢氧根含量比值阈值,结果发现,置于普通硅酸盐水泥混凝土、大掺量工业废渣普通水泥混凝土及硫铝酸盐水泥混凝土使钢筋锈蚀[Cl-][OH-]阈值分别是0.386、0.348和0.138;测得的[Cl-][OH-]阈值比以往他人取得的0.60的结果低;应用[Cl-][OH-]碳化经时模型预测含氯盐混凝土使用寿命明显低于不含氯盐混凝土,其中大掺量工业废渣含氯盐水泥混凝土由于可碳化物少和碳化对游离氯离子释放双重效应使其使用寿命较普通水泥混凝土低,研究结果对大气环境下含氯盐混凝土使用寿命预测和耐久性设计具有参考意义。     

电化学综合法评价混凝土中钢筋锈蚀及评估体系研究

根据电化学测试基本原理,对混凝土中钢筋的锈蚀进行了试验研究,提出了电化学综合检测方法及钢筋锈蚀速率和钢筋剩余使用寿命的辅助模型,建立了混凝土中钢筋锈蚀状况的评估体系。     

阻锈剂在钢筋混凝土结构中的作用研究

钢筋腐蚀一直是影响混凝土结构耐久性最重要的因素之一,而钢筋阻锈剂的研发与应用为预防、阻止混凝土中钢筋的锈蚀提供了一条切实有效的途径.本文在阐述钢筋锈蚀电化学过程的基础上,分析了阻锈剂切断钢筋表面腐蚀过程的作用机理,并对亚硝酸钙、单氟磷酸钠以及有机迁移型阻锈剂(MCI)的阻锈过程进行了详细探讨.     

有机阻锈剂对应力加载HRB400钢筋锈蚀行为的影响

研究了氨基醇有机阻锈剂对应力加载HRB400钢筋在混凝土模拟孔隙液中锈蚀行为的影响,并采用动电位扫描、电化学阻抗谱(EIS)分析了氨基醇有机阻锈剂抑制应力加载HRB400钢筋锈蚀的作用机制.结果表明：随着加载应力的增大,HRB400钢筋锈蚀加重,但氨基醇有机阻锈剂可以作用于应力加载HRB400钢筋表面,增大其吸附层厚度,抑制混凝土模拟孔隙液中Cl-对HRB400钢筋基体的破坏,具备阻锈效果.     

氯盐环境下桥梁混凝土结构的腐蚀行为及破坏机理

为了解决氯盐导致钢筋混凝土结构耐久性破坏的问题,通过测试处于氯盐侵蚀环境中混凝土内部Cl-含量、pH值及含碱量的分布规律,探讨了氯盐对混凝土结构的腐蚀行为和破坏机理;揭示了氯盐侵蚀下钢筋混凝土曲线桥梁过早劣化的机理,并对此类病害的防治及治理提出了合理建议.结果表明:干湿循环条件下,大量Cl-侵入混凝土内部并且到达钢筋表面,造成钢筋锈蚀、混凝土胀裂,且随Cl-含量增加,混凝土pH值下降,含碱量增大;在含有Cl-的区域,混凝土pH值均降低;氯盐入侵后,增大了混凝土碱骨料破坏的可能性,混凝土内部孔结构发生了明显粗化.     

蒸压养护碱激发矿渣混凝土中钢筋早期锈蚀状况

对比了采用不同拌和用水(自来水、海水)及不同种类的砂(河砂、淡化海砂、海砂)拌和的碱激发矿渣混凝土(AASC)和普通水泥混凝土(OPCC)在模拟海水浸泡过程中的强度变化,同时通过电化学法加速钢筋锈蚀,研究了AASC中钢筋早期锈蚀状况.结果表明:在Cl-侵蚀过程中,经蒸压养护的AASC表现出比OPCC更高的强度和更优异的耐腐蚀性能;在42d测试龄期时,OPCC中钢筋锈蚀情况明显比AASC严重,钢筋失重率约为5.0%~9.0%,而AASC的钢筋失重率仅为0.2%~1.5%;同时还借助扫描电镜SEM测试方法分析探索了蒸压养护下AASC性能提高的机理.     

电极工作面积和孔隙液pH值对钢筋脱钝临界氯离子浓度的影响

基于模拟混凝土孔隙液中的钢筋脱钝试验,揭示了钢筋电极的工作面积和模拟混凝土孔隙液的pH值对钢筋脱钝过程中开路电位、极化电阻和腐蚀电流密度的影响规律,确定了不同钢筋电极工作面积和pH值条件下钢筋脱钝的临界氯离子浓度,分别建立了钢筋电极工作面积和模拟混凝土孔隙液pH值与钢筋脱钝临界氯离子浓度之间的定量关系.结果 表明:随着钢筋电极工作面积的增大,钢筋脱钝的临界氯离子浓度降低;随着模拟混凝土孔隙液pH值的增加,以自由氯离子浓度[Cl-]表征的临界氯离子浓度增加,而以[Cl-]/[OH-]表征的临界氯离子浓度降低;与开路电位和极化电阻相比,钢筋脱钝过程中腐蚀电流密度的突变点更加明显.     

矿物对混凝土中钢筋锈蚀的试验研究

通过检测钢筋电位以及腐蚀电流密度的变化,比较了矿粉、粉煤灰对混凝土中钢筋锈蚀速率的影响.试验结果表明:由于矿粉、粉煤灰能改善混凝土抵抗氯离子渗透的能力,因而能延缓混凝土中钢筋的锈蚀.钢筋电位与腐蚀电流密度的变化情况基本一致,可以作为混凝土中钢筋锈蚀情况的判断依据.     

防止氯离子诱导混凝土中钢筋锈蚀的试验研究

试验研究了砂浆中不同氯离子浓度对钢筋锈蚀的影响,以及掺粉煤灰、矿渣、抗蚀剂的砂浆中钢筋抗氯离子侵蚀的能力。结果表明,砂浆中游离氯离子的浓度越大,钢筋的锈蚀程度越严重;粉煤灰、矿渣对提高钢筋抗氯离子侵蚀的能力有一定作用;与粉煤灰、矿渣相比,抗蚀剂更能显著提高其抗氯离子侵蚀的能力,且随掺量的增加而增强;试验中抗蚀剂与矿渣复合使用,钢筋抗氯离子侵蚀的效果最佳。同时,对粉煤灰、矿渣、抗蚀剂提高钢筋抗氯离子侵蚀能力的主要机理进行了初步分析。     

Chloride induced reinforcement corrosion in lightweight aggregate high-strength fly ash concrete

Reinforced lightweight aggregate high-strength concrete slabs that incorporated fly ash were exposed to 2% chloride solution for over 15 months. Chloride ion ingress, corrosion potentials, corrosion current density and electrical resistivity were determined. These slabs were compared with slabs from normal weight concrete of medium and high-strength. The results indicated that lightweight high-strength concrete slabs with fly ash in the concrete mixture showed the least amount of chloride concentration. Values of corrosion current density were very low and values of electrical resistivity were very high and indicative of extremely low corrosion current. The dense matrix of the lightweight high-strength concrete is believed to restrict continuous pores that may carry chloride ions. The effect of fly ash in lowering the chloride diffusivity further contributed to reduce harmful chloride ions. In addition, the porous sintered fly ash aggregates are believed to have acted as buffer reservoirs for the chloride laden solution and thus prevented the chloride ions from reaching the steel surface.     

关于混凝土中氯离子限值和评价方法的探讨

氯离子是造成混凝土中钢筋锈蚀的一个主要因素,对混凝土及其原材料中氯离子数值进行限制是减少钢筋锈蚀的重要途径。介绍了我国标准中对混凝土及其原材料中氯离子的限值,根据目前技术发展,提出了对混凝土及其原材料中氯离子限值和评价方法的一些建议。     

两种表面状态钢筋在氯盐环境下的腐蚀特征

采用电化学测试方法并结合显微观测技术,对混凝土模拟孔隙液中2种表面状态钢筋试件进行阳极极化试验,研究在不同氯离子浓度环境下钢筋锈蚀的变化过程.结果表明:在混凝土模拟孔隙液中无氧化皮裸筋与带氧化皮钢筋均能发生钝化,且钝化膜稳定性随氯离子浓度上升而变差,带氧化皮钢筋较无氧化皮裸筋的钝化膜更易破坏;同等氯离子浓度下,带氧化皮钢筋维钝电流较无氧化皮裸筋约大1个数量级,腐蚀更为严重.     

氯盐环境自密实混凝土钢筋腐蚀速率试验

主要研究外渗氯盐侵蚀下的钢筋腐蚀,对比普通混凝土和自密实混凝土内钢筋的腐蚀电流密度时变曲线,对两种混凝土试件中钢筋的腐蚀速率进行分析和研究.试验结果表明:自密实混凝土内钢筋的腐蚀比较迟缓,初始的腐蚀速率较小,但最大腐蚀速率和总体腐蚀规律都与普通混凝土内钢筋基本一致.     

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。     

氯盐和硫酸盐侵蚀下水泥净浆中钢筋锈蚀过程

针对氯盐和硫酸盐耦合作用下钢筋混凝土的腐蚀问题,设计制作了含水泥净浆保护层的水泥净浆-钢筋试件,测试了试件在氯盐和硫酸盐腐蚀溶液中的电化学阻抗谱(EIS),并分析了溶液类型、水灰比及水泥净浆保护层厚度对试件电化学参数及钢筋锈蚀程度的影响.结果表明:同单一氯盐溶液中的试件相比,在硫酸盐-氯盐复合溶液腐蚀前期,试件内钢筋表面电荷转移电阻较大,腐蚀电流密度较小,此时硫酸盐减缓了水泥净浆内钢筋的锈蚀进程;在硫酸盐-氯盐复合溶液腐蚀后期,试件内钢筋表面电荷转移电阻显著减小,腐蚀电流密度明显增加,此时硫酸盐加速了水泥净浆中钢筋的锈蚀进程.此外,试件中水泥净浆水灰比越大,钢筋锈蚀程度也越大,当水泥净浆保护层厚度增加时,钢筋锈蚀程度降低.     

Effect of chloride concentration in soil on reinforcement corrosion

This paper presents results of a study conducted to evaluate the effect of chloride concentration in soil on corrosion of reinforcing steel in concrete. Concrete specimens prepared with Type I, Type V and silica fume cements were exposed to soil with a chloride concentration of up to 3%. The effect of chloride concentration in soil on corrosion of reinforcing steel was evaluated by measuring corrosion potentials and corrosion current density. After 18 months of exposure, the concrete specimens were broken and the extent of corrosion of the reinforcing steel was examined and the gravimetric weight loss due to corrosion was assessed. As expected, the degree of corrosion increased with the chloride concentration in the soil. The type of cement also influenced the extent of reinforcement corrosion. For a particular chloride concentration, least reinforcement corrosion was noted in the silica fume cement concrete followed by Type I and Type V cement concrete. Based on the data developed in this study chloride threshold values in soil for the three types of cements investigated are suggested.