钢筋混凝土钢筋锈蚀研究综述

钢筋混凝土是当代土建、水利及道路工程上使用最广泛的建筑材料。钢筋锈蚀引起的钢筋混凝土结构耐久性问题越来越受到国内外工程界的关注和重视。本文对钢筋混凝土钢筋锈蚀研究现状进行了评述。     

钢筋锈蚀检测的电化学方法

介绍了用于检测钢筋锈蚀的一些电化学方法,并对各种的特点进行了分析。     

电化学快速锈蚀与自然环境钢筋锈蚀的相似性分析

就电化学快速锈蚀与自然环境下钢筋锈蚀的相似性进行研究,深入分析了环境条件对钢筋锈蚀机理、钢筋表面特征与锈蚀产物的影响,通过对电化学快速锈蚀与自然环境下混凝土保护层锈胀开裂的比较,探讨了电化学快速锈蚀模拟自然环境钢筋锈蚀的适用性.根据自然环境条件下和快速锈蚀试验中钢筋混凝土中锈蚀产物不同,提出了对外加电流快速锈蚀条件下钢筋混凝土锈胀开裂试验结果进行修正的方法.     

开裂混凝土中钢筋加速锈蚀方法适用性

采用4种不同的外加电流加速锈蚀方法对荷载作用下混凝土中钢筋的锈蚀过程进行模拟,分析锈蚀后钢筋表面形态特征及锈蚀产物的形貌和成分.试验结果表明:预设辅助电极外加电流加速锈蚀方法,几乎不存在溢锈现象,锈胀力发展快,因此锈胀裂缝发展迅速;采用半浸泡外加电流加速锈蚀方法,锈胀裂缝发展速度次之,存在溢锈现象,如不及时清除会影响氧气的扩散性能,从而影响锈胀力的发展速度;采用贴面外加电流加速锈蚀方法,锈胀力发展速度较慢;全浸泡外加电流加速锈蚀方法,由于锈蚀过程中锈蚀产物不断被水带走,导致锈胀力发展最慢,通电时间最长,锈胀裂缝发展最慢,无法达到预期裂缝宽度.加速锈蚀方法的理论锈蚀质量高于实际试验锈蚀质量.     

基于钢筋锈蚀膨胀的混凝土应力分析方法

分析了自然气候中混凝土内钢筋锈蚀的机理,对混凝土内钢筋表面的锈蚀特征有了明确的认识,确定钢筋锈蚀主要在靠近混凝土保护层一侧产生;进而应用ANSYS有限元分析软件,对钢筋不均匀锈蚀膨胀引起的混凝土应力进行非线性有限元分析,总结了混凝土主拉应力的分布规律,并以此推断和解释混凝土的开裂趋势。     

基于3D扫描技术的锈蚀钢筋形貌特征分析

氯离子导致的钢筋锈蚀具有显著的不均匀性,仅以平均质量损失率为指标难以准确预测锈蚀钢筋及钢筋混凝土结构力学性能的劣化程度。利用3D扫描技术分析锈蚀钢筋形貌特征,首先通过电化学快速锈蚀方法完成钢筋锈蚀,然后采用高精度三维扫描仪进行锈蚀钢筋表面形貌扫描,利用图形处理软件和自编程序计算锈蚀钢筋残余横截面面积,最后进行了残余横截面面积分布特征分析。结果表明：随着锈蚀率的增大,钢筋残余横截面面积不断减小,且残余横截面面积最小值较平均值下降更快;在质量锈蚀率接近时,随着钢筋直径的增大,残余横截面面积最小值与平均值的比值减小,而残余横截面面积标准差增大;锈蚀钢筋残余横截面面积分布随着锈蚀率的变化而变化。     

锈蚀钢筋的力学性能试验研究

采用恒电流加速锈蚀方法模拟海洋环境水下区混凝土结构中钢筋的锈蚀,对钢筋混凝土构件破型后得到的54个不同锈蚀率的光面钢筋和带肋钢筋试件进行了拉伸力学性能试验.根据试验结果分析了不同锈蚀程度的钢筋力学性能的变化规律,给出了锈蚀钢筋名义屈服强度的建议计算公式,为锈蚀钢筋混凝土结构加固设计提供了参考.     

氯盐对混凝土中钢筋的锈蚀机理与防腐技术

分析阐述了氯离子存在的广泛性以及混凝土中钢筋的锈蚀机理，讨论了氯离子的侵入模型和危害并提出了限定措施。针对氯盐侵蚀环境下的钢筋混凝土结构设计，提出了相应的防护技术措施。     

大气环境下锈蚀钢筋力学性能试验研究分析

从现场的钢筋混凝土构件中取出锈损程度不一的钢筋133根作为试件，对其进行了除锈处理和包括屈服强度、极限强度、伸长率在内的力学性能试验．根据试验数据，进行了充分分析和对比，初步找出了锈损钢筋的力学性能有随着钢筋锈蚀率的增大而下降的规律．这一规律对于今后进行锈损钢筋混凝土结构的耐久性及可靠性鉴定等研究打下了基础，提供了依据．     

掺合料对钢筋锈蚀性能的影响

配制了不同掺合料的钢筋混凝土,在外加电流加速锈蚀方法下,通过线性极化法测得的钢筋电化学参数并结合氯离子渗透性能来评价矿物掺合料对钢筋锈蚀性能的影响.     

自由锚杆中超声导波的最优激发波研究

为了选择自由锚杆中超声导波的最优激发波,利用组装的超声导波无损检测系统,用R6和R3组成不同组合的探头对1．3m的自由锚杆进行了40～100kHz频率导波测试,周期为1～5。结果表明,最佳探头组合是R6-R6,最优激发波周期为5,最佳测试波频率范围为40～50kHz;再用R6-R6组合5个周期激发波在40-50kHz频率范围进行检测,确定最优激发波频率为45kHz。结果与理论分析基本吻合,可为锚固锚杆和缺陷检测提供依据。     

超声导波在管道中传播的数值模拟

为了研究超声导波在管道中的传播特性并从中选择适合于无损检测的导波模态,在弹性动力学理论基础上,分析了超声导波在管道中传播时存在多模态与频散特性;通过编程数值计算了超声导波在管中传播时的频散曲线和各模态沿管壁的位移分布;利用数值计算结果以及Fourier分解法,模拟了导波在管道中的传播现象,获得各个模态在传播一定距离后的时域波形.结果表明,在特定频率下,L(0,2)模态导波频散现象较小、传播速度最快,是管道缺陷无损检测的理想模态.数值模拟结果与理论分析相吻合,并且证明此种Fourier分解法可以有效地模拟管道中超声导波的传播特性.     

超声导波技术在管道缺陷检测及评价中的应用

超声导波技术是一种新兴的无损检测技术,由于其检测距离长、速度快、成本低、且可以对常规管道检测方法无法接近的管道进行检测及评价,多用于对带夹具、有套管或埋地管道的检测.笔者对管道超声导波的检测原理,以及超声导波在管道中的传播和衰减特性进行了研究,分析了影响管道超声导波检测准确性的主要因素,并采用纵向和扭转模态导波对一段24,,m长、存在复杂管道特征及人为加工缺陷的管道进行了实验.     

奥氏体不锈钢晶间腐蚀

综述了奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的基本原理,影响其晶间腐蚀的各种因素以及可采取的相应的措施,并提出了未来应用价电子理论从电子结构层次上探究和改善不锈钢耐晶间腐蚀的想法。     

基于改进案例推理的钢结构破损原因诊断分析

为了更有效地寻找钢结构发生破损的原因,快速得出钢结构事故的处理方法与建议,建立了基于改进案例推理(case-based reasoning,CBR)方法,进行钢结构事故破损原因的诊断.根据钢结构事故案例分析结果的特点,提出用统一化、标准化的破损特征与原因关系矩阵来表达事故案例分析结果的方法,矩阵参数为可能度系数,表达特征与原因的引发关系,进而归纳所有案例得出该案例库的破损特征与原因关系经验矩阵,并且根据待求事故的特征,得出事故发生的主要原因.该方法已编译成计算机人工智能软件,可作为工程事故人员分析时有利的辅助工具.     

水工混凝土结构钢筋分布及锈蚀检测

钢筋是混凝土结构不可或缺的组成部分,钢筋锈蚀程度也是影响工程质量和安全运行的重要因素.在水工钢筋混凝土结构中,水这一因素的存在将会使问题更加复杂和严重.因此,对水工混凝土结构进行钢筋分布及锈蚀检测就变得尤为重要.针对上述问题,采用工程地球物理方法对混凝土结构中钢筋的分层和分布进行探测,并采用电化学方法对锈蚀程度及性状进...     

埋地管线钢应力腐蚀敏感性分析

采用慢应变速率法对X60管线钢进行模拟土壤和真实土壤的应力腐蚀试验研究。通过试验研究可知:X60管线钢在模拟高pH值和低pH值土壤溶液以及真实土壤中慢拉伸都产生应力腐蚀。这3种介质产生的应力腐蚀都存在敏感应变速率范围,远离该范围,产生应力腐蚀的敏感性下降。同时,运用灰色理论计算灰色关联度对3种腐蚀介质敏感性进行了数据分析。试验结果和灰色理论分析表明:X60管线钢在3种介质溶液中的腐蚀敏感性依次为土壤1NNa2CO3+1N NaHCO3NS4。     

基于压电陶瓷传感器的钢筋混凝土框架结构裂缝损伤全过程监测

基于压电陶瓷传感器开展了动力荷载作用下的钢筋混凝土框架模型结构裂缝损伤全过程监测试验。在1个2层2榀钢筋混凝土框架结构中埋入压电陶瓷传感器,对模型结构先后施加拟动力荷载和拟静力荷载的作用,监测结构在荷载作用下的损伤发展全过程,并采用移动平均法对监测数据进行平滑处理。结果表明：所采用的监测方法能够有效监测结构健康状态的发展趋势,但受环境等因素的影响,监测数据存在波动性,给损伤识别带来一定困难;采用移动平均法进行数据处理可使损伤识别结果更加准确;基于压电陶瓷传感器的混凝土裂缝损伤监测方法可用于结构的长期监测,有效的数据平滑滤噪措施对于损伤的正确识别具有重要意义。     

模拟油田环境中两种P110钢的腐蚀行为研究

为了研究Cr元素的加入对材料的腐蚀形貌、腐蚀速率等各种腐蚀行为的影响,应用高温高压釜模拟试验、扫描电镜观察以及EDS能谱分析等方法,研究了两种P110钢在模拟油田环境中的腐蚀行为.结果表明,两种钢的腐蚀速率都在90℃左右都达到最大值;温度对腐蚀具有双重作用,造成在温度小于90℃时表面形成的膜较疏松,保护性差,而温度大于90℃时,形成的膜和基体接触较为牢固,保护性强;Cr的加入没有改变温度对P110钢腐蚀特性的影响,但能有效地防止局部腐蚀的发生.