模拟循环冷却水中几种离子对碳钢腐蚀的影响

采用极化曲线和交流阻抗方法研究了模拟循环冷却水中的氯离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子及钙离子等对碳钢腐蚀的影响.实验结果表明,氯离子对于碳钢腐蚀具有明显的促进作用,在含有氯离子的溶液中加入硫酸根离子、碳酸氢根离子或钙离子时,碳钢腐蚀加剧.而在含氯离子和碳酸氢根离子的溶液中加入钙离子时分为两种情况,当钙离子质量浓度较低时,...     

基于化学滴定法的硫酸盐腐蚀影响试验研究

针对工程用混凝土腐蚀严重的问题,如何解决自然灾害中的硫酸盐等对混凝土的腐蚀,是目前工程应用领域探讨的重点。结合上述的需求,提出采用化学滴定的方法对硫酸根腐蚀的临界进行测定,进而通过试验得到在不同的深度和时间下,硫酸根离子对混凝土的腐蚀逐步加深,但程度减缓。同时为抑制硫酸根离子对混凝土的腐蚀,在全浸泡溶液中加入NaCl溶液,并配置不同浓度的NaCl溶液浓度,查看氯离子对混凝土腐蚀的抑制。通过微观和宏观的观察,氯离子对硫酸根离子的腐蚀有明显的抑制作用。而试验结果表明,在混凝土的制备中加入适量的NaCl,对缓解腐蚀有一定的作用和效果。     

城市地下环境下超高性能混凝土耐久性能研究

针对城市地下环境下氯盐和硫酸盐对超高性能混凝土共同侵蚀下SO₄^2-和Cl^-的扩散规律和侵蚀机理,配置侵蚀溶液在完全浸泡和喷雾循环条件下进行模拟试验研究,测定了离子浓度、孔径尺寸等数据,并对微观形貌进行分析。研究结果表明：完全浸泡与喷雾环境下,UHPC中氯离子、硫酸根离子含量扩散规律符合Fick第二扩散定律;90d完全浸泡条件下30%硅灰掺量UHPC中氯离子、硫酸根离子平均含量比普通混凝土低46.5%、37.2%,喷雾循环90次条件下30%硅灰掺量UHPC中氯离子、硫酸根离子平均含量比普通混凝土低37.2%、44.0%;含30%硅灰掺量UHPC的氯离子、硫酸根含量远低于掺量20%、10%硅灰掺量的UHPC。     

钢筋在硫铝酸盐水泥砂浆中的腐蚀行为研究

为研究硫铝酸盐水泥(CSA)基材料中钢筋的腐蚀行为,将钢筋埋置在氯离子掺量不同的CSA砂浆试件中,利用电化学方法测得钢筋的腐蚀电位和腐蚀电流密度作为指标来衡量腐蚀情况,并与普通硅酸盐水泥(OPC)砂浆中的钢筋进行比较.结果表明:钢筋在CSA中的锈蚀行为与在OPC中具有明显的差异,钢筋在CSA砂浆内会发生早期腐蚀,虽然最终能够钝化,但与OPC相比,引起钢筋破钝的氯离子临界值有所降低,而且腐蚀发生后,钢筋的腐蚀速率也大幅提高.砂浆电阻测试和孔隙液化学组成分析表明CSA对钢筋腐蚀的影响机理主要与孔隙液的碱度和具有侵蚀性的硫酸根离子有关.     

硫酸盐-氯盐侵蚀下混凝土的渗透性能研究

随着我国经济的快速发展,海洋混凝土结构长期安全地使用成为工程界关注的重点。在复杂的现实条件下,硫酸盐及氯盐侵蚀已经成为混凝土耐久性失效的主要原因之一,因此研究混凝土在侵蚀作用下的渗透性能是非常有意义的,本文系统研究了硫酸盐-氯盐侵蚀混凝土的渗透性能,主要研究成果如下:在侵蚀不同的时刻,分别对混凝土同一深度下的氯离子及硫酸根离子质量百分比进行测定,得到了混凝土中侵蚀离子的扩散规律,给出了硫酸根离子、氯离子侵蚀规律与腐蚀作用时间的相互关系。     

基于侵蚀损伤的混凝土硫酸根离子传输行为

为了解决近海硫酸盐腐蚀对道路工程混凝土结构破坏的问题,对浸泡作用下混凝土硫酸根离子的扩散规律进行了研究.基于Fick第二定律,结合混凝土孔隙率衰变与损伤度关系的建立,对受蚀混凝土内硫酸根离子腐蚀扩散系数进行修正.最后对硫酸根离子在混凝土中的传输过程进行数值模拟,并利用混凝土中不同位置硫酸根离子浓度的实测数据进行验证.结果 表明,本文建立的硫酸根离子浓度预测模型与试验数据吻合良好,本模型具有一定的合理性,可以为硫酸盐环境下混凝土结构耐久性评估及寿命预测提供理论指导.     

硫酸盐侵蚀下混凝土内腐蚀反应-扩散过程的实验研究

通过开展硫酸盐腐蚀试验,研究了硫酸盐侵蚀环境下混凝土中内部硫酸盐浓度随时间和空间的变化规律,探讨了混凝土内部各组分浓度的变化与硫酸根离子浓度之间的关系.结果表明:随着侵蚀时间的增加,反应扩散不断进行,混凝土内部硫酸根离子浓度不断增加,越靠近侵蚀表面浓度越高;水泥水化产物中二水石膏、氢氧化钙和腐蚀产物的浓度变化与硫酸盐浓度变化之间存在一定的联系,随着二水石膏和氢氧化钙含量的减少,钙矾石含量前期增长较快,后期渐渐趋于稳定,硫酸盐浓度变化速率不断减小,直至混凝土内外环境中硫酸盐浓度差达到平稳状态.     

复杂环境下粉煤灰水泥石的离子浓度分布与维氏硬度劣化规律

地铁工程混凝土结构处于硫酸盐、氯盐及杂散电流共存的复杂环境。本文针对地铁工程环境下混凝土的耐久性问题,研究了硫酸盐、氯盐及电场共同作用下,粉煤灰掺量对水泥石内硫酸根离子浓度分布、氯离子浓度分布和维氏硬度分布的影响,并基于Logistic函数建立维氏硬度预测模型,最后采用XRD分析了水泥石劣化的机理。结果表明:随侵蚀深度的增加,水泥石内硫酸根离子浓度不断降低,氯离子浓度呈现先增后降的趋势;侵入水泥石的氯离子和硫酸根离子的含量都随粉煤灰掺量的增加而先减后增,当粉煤灰掺量为10%(质量分数)时,侵入水泥石的氯离子与硫酸根离子的含量最低;被侵蚀后的水泥石内维氏硬度分布分为劣化区、增强区和完好区三个区域;预测模型可以准确表征水泥石内维氏硬度分布规律;适量粉煤灰的掺入可以减少受侵蚀后试件内的钙矾石(AFt)和石膏含量。     

在不同溶液中混凝土对氯离子的固化程度

研究了不同粉煤灰、矿粉、硅灰掺量的混凝土在单一氯盐、复合溶液以及青海盐湖卤水溶液中的氯离子结合规律.结果表明:混凝土在氯盐溶液中结合氯离子的产物为Fricdel's盐,其在NaCl腐蚀溶液中的氯离子结合能力最大,复合溶液和青海盐湖卤水溶液中由于硫酸根离子的存在降低了混凝土的氧离子结合能力,且随腐蚀溶液中的硫酸盐浓度增加而降低.普通混凝土在青海盐湖溶液中腐蚀,其氯离子结合能力在0.15左右:粉煤灰、矿渣和硅灰混凝土的氯离子结合能力分别为0.13～0.24,0.25～0.40和0.20～0.34.混凝土中掺加20%粉煤灰,或35%矿渣以及8%硅灰对氯离子具有最大的结合效果.此外,还使用热分析和X射线衍射技术研究了上述规律产生的微观机理.     

混凝土中氯盐-硫酸盐耦合侵蚀的化学-损伤-传输模型研究进展

服役于氯盐和硫酸盐耦合环境的钢筋混凝土结构,很容易因为氯盐和硫酸盐的侵蚀引起性能退化。本文从氯盐和硫酸盐的侵蚀机理出发,系统地分析了硫酸盐侵蚀造成混凝土损伤前后氯离子和硫酸根离子的扩散-结合过程。基于经典的扩散-反应模型以及化学-损伤-传输理论框架,详细阐述离子活度、环境温湿度、微观结构、钙溶蚀等因素对化学-损伤-传输体系的影响,并从热力学角度介绍了氯离子和硫酸根离子耦合传输的热力学模型。基于上述分析,对目前研究存在的问题进行了展望。