氯盐侵蚀下的钢筋均匀与非均匀锈蚀研究进展

氯盐侵蚀引起的钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性性能劣化的主要原因,研究因氯盐侵蚀导致的混凝土内钢筋的锈蚀机理、锈蚀层分布规律以及锈后结构或构件的使用寿命预测,具有一定的工程应用实际意义。综述了氯盐侵蚀引起的钢筋混凝土结构耐久性分析的研究进展。介绍了氯盐侵蚀下的钢筋混凝土结构的性能退化过程,针对基于均匀腐蚀和非均匀腐蚀下的钢筋锈蚀机理及保护层开裂受力分析,以及耐久性寿命预测研究进行了总结与归纳,并提出了一些建议,为氯盐侵蚀下的钢筋混凝土结构的进一步研究提供参考。     

氯盐对混凝土结构耐久性的危害分析及对策

钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的最主要原因,而氯盐又是影响钢筋锈蚀的主要因素之一。因此,本文以氯盐对钢筋混凝土结构腐蚀破坏为研究对象,指出了钢筋锈蚀的机理,钢筋锈蚀对结构性能的影响等,并对防氯盐侵蚀破坏提出了几点措施。     

近海环境下钢筋非均匀锈蚀引起混凝土保护层开裂的数值模拟

根据近海环境下的钢筋混凝土结构受到碳化和氯盐的双重侵蚀,建立了非均匀锈蚀层分布的数学模型。以此为基础,提出了钢筋锈蚀层分布不均匀系数k,用以评判钢筋锈蚀层分布不均匀程度。针对同一钢筋平均截面锈蚀率、不同k值下的有限元分析结果表明:(1)锈胀裂缝首先出现位置为13.5°、166.5°附近,且与钢筋锈蚀层分布不均匀程度无关;(2)钢筋锈蚀层分布不均匀性增加,钢筋/混凝土界面的环向拉应力增大,引起混凝土保护层提前开裂。因此,在分析钢筋锈蚀引起混凝土保护层开裂,以及评价钢筋混凝土结构耐久性寿命时,钢筋锈蚀层分布不均匀程度应作为一个重要参数进行综合考虑。     

氯盐环境下钢筋混凝土结构腐蚀疲劳寿命评估

氯盐侵蚀环境与疲劳荷载的耦合作用显著影响钢筋混凝土结构的安全性和耐久性。本研究建立了钢筋混凝土结构在氯盐侵蚀环境和疲劳荷载耦合作用下的腐蚀疲劳寿命预测模型。该模型考虑了疲劳荷载对钢筋锈蚀速率的影响以及钢筋锈蚀引起的疲劳损伤累积的加速效应。以某工业厂房中6 m跨度钢筋混凝土吊车梁为例，评估了吊车梁的疲劳损伤与腐蚀疲劳寿命，并通过参数化分析讨论了吊车起质量、工作频率和氯盐侵蚀环境等级对疲劳损伤以及腐蚀疲劳寿命的影响。结果表明：吊车梁在设计工况下的腐蚀疲劳性能良好，在设计使用年限内未发生腐蚀疲劳破坏，且最终的腐蚀疲劳寿命为109.8年。吊车起质量、工作频率和氯盐侵蚀环境等级可以导致钢筋混凝土吊车梁的腐蚀疲劳寿命最高分别降低61.7%、45.9%和41.1%。     

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.     

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。     

海水环境混凝土工程耐久性设计

海水环境下混凝土工程耐久性损失严重。分析海工混凝土受到的侵蚀机理,研究硫酸盐对混凝土的侵蚀机理;分析氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理。根据海工混凝土的环境区域,从结构造型、构造要求和原材料方面研究提高海水环境混凝土结构耐久性的方法。     

干湿循环混凝土内钢筋腐蚀加速效应机理的研究

干湿循环是导致自然气候环境条件中钢筋混凝土结构耐久性劣化最主要的影响因素之一。本文采用喷淋和灯照的方法对干湿循环现象进行了模拟，同时进行了3种干湿循环制度条件下的氯盐侵蚀混凝土内钢筋的腐蚀速度的实验研究和理论分析，探讨了干湿循环状态对混凝土内钢筋腐蚀加速效应的机理，以及不同干湿循环制度对混凝土内钢筋腐蚀速度的加速效应。     

氯盐腐蚀环境下混凝土结构耐久性的思考

混凝土破坏的原因,按重要性递降顺序排列是:钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境的物理化学作用。而来自海洋环境和使用防冰盐中的氯离子,又是造成钢筋锈蚀的主要原因。我国是一个氯盐环境腐蚀严重的国家,提高氯盐腐蚀环境下混凝土结构耐久性已成为迫在眉睫的问题。     

人工气候环境下腐蚀混凝土梁的承载力研究

在设定的人工气候氯盐腐蚀的环境下,对两种不同水灰比的钢筋混凝土梁进行腐蚀时间不同的试验研究,分析氯盐腐蚀后钢筋混凝土梁的承载能力及钢筋锈蚀率。结果表明：同一水灰比的混凝土梁在不同腐蚀时间下的承载力与氯离子在混凝土中的侵蚀深度及其对钢筋腐蚀的程度密切相关;水灰比较大的混凝土梁中钢筋腐蚀率大。     

钢筋混凝土氯离子腐蚀机理与防护措施

钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的最主要因素,应当采取积极有效的防护措施改善混凝土中的钢筋锈蚀问题。混凝土中引起钢筋锈蚀的氯离子主要源于外渗和内掺两种方式,各有不同的腐蚀机理。本文分析了钢筋混凝土的腐蚀原因,并提出相应的防护措施,保证混凝土结构的服役寿命。     

水工混凝土工程耐久性设计研究

水工混凝土工程耐久性损失严重。文章分析水工混凝土的侵蚀机理,研究硫酸盐对混凝土的侵蚀机理;分析氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理。根据水工混凝土的环境区域,从结构造型、构造要求和原材料方面研究提高水工混凝土结构耐久性的方法。     

氯盐环境下碳纤维布加固受损钢筋混凝土构件界面耐久性研究

以钢筋混凝土(RC)棱柱体为研究对象,基于法拉第定律,利用电化学的方法加速模拟钢筋混凝土不同程度的腐蚀损伤,探讨氯盐环境中既有钢筋锈蚀程度和加固方式对碳纤维增强复合材料(CFRP)加固RC构件界面耐久性的影响。本研究考虑直接粘贴加固、裂缝修补后粘贴加固和替换受损混凝土后加固三种修复方法,实施CRRP加固后界面搭接构件的氯盐加速腐蚀,通过开展氯盐腐蚀后的CFRP-混凝土界面单剪加载试验,初步探明了氯盐环境下CFRP加固腐蚀受损RC构件界面的破坏机理,并建议了不同腐蚀程度RC构件的加固方法。研究表明:加固前RC构件既有钢筋锈蚀程度对CFRP的加固效果影响显著;对于钢筋锈蚀率较大的试件,采用裂缝修补后粘贴CFRP加固法和替换受损混凝土后加固法更能发挥CFRP材料的高强性能,提高界面的耐久性。     

沿海混凝土耐久性研究综述

处于海洋环境中的混凝土结构普遍存在腐蚀问题。氯盐的侵蚀引起钢筋锈蚀是导致沿海工程混凝土结构破坏的主要原因。本文作者概述了氯离子侵蚀的破坏机理、混凝土耐久性测试与评定方法以及寿命评估,并提出有关防腐措施。对设计、施工及维护方面具有较好的参考意义。     

基于气候环境作用的混凝土材料与结构使用寿命预测方法

为了提升自然气候环境下钢筋混凝土结构使用寿命的预测精度,以混凝土受氯盐侵蚀为背景,分析了钢筋混凝土结构使用寿命的全过程,并给出各关键阶段使用寿命的计算模型;基于气候环境作用谱、混凝土微环境响应谱以及钢筋锈蚀速率时变模型的相关研究成果,提出新建混凝土结构耐久性设计的使用寿命预测方法,并给出算例说明;基于混凝土内钢筋锈蚀量的等效,提出混凝土材料与结构耐久性试验中的加速老化因子概念,并提出了基于人工气候环境耐久性试验的使用寿命预测方法。结果表明:该方法可以提高新建混凝土结构使用寿命的预测精度,并且使人工气候环境耐久性试验的设计更具有针对性。     

基于钢筋锈蚀混凝土耐久性使用寿命预计的评述

建立准确有效的混凝土耐久性使用寿命预计方法是研究钢筋混凝土结构耐久性的最终目标.本文较为系统地总结和评述了近些年来基于钢筋锈蚀的混凝土耐久性使用寿命预计的研究进展,包括碳化及氯盐侵蚀下钢筋脱钝使用寿命Ti、混凝土锈胀开裂使用寿命Tc、基于锈胀裂缝宽度或钢筋锈蚀量达到限值的使用寿命Tf;并提出了其中需要进一步研究的问题,包括:给定环境和使用要求下混凝土结构耐久性失效极限状态的确定、工程应用性较强的混凝土耐久性退化规律模型的建立,以及人工气候与自然环境条件下混凝土耐久性能退化规律的相关性研究等.     

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。     

基于氯离子侵入引起的锈蚀钢筋混凝土构件抗力的研究

氯化物是钢筋混凝土结构在正常使用寿命期内可能遇到的一种不利的侵蚀介质。混凝土中钢筋表面的氯离子浓度超过一定的限值,钢筋就可能会发生锈蚀;锈蚀的钢筋会导致混凝土构件的承载力下降。通过对国内外研究成果的总结,讨论了基于氯离子侵入引起的锈蚀钢筋混凝土构件的抗力计算模式,为氯盐环境条件下混凝土的耐久性评估提供参考。     

氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理与防腐技术

钢筋锈蚀是引起混凝土结构破坏的主要原因,而大多数情况氯盐腐蚀是钢筋腐蚀的首要因素。本文以钢筋腐蚀为主线,分析阐述了氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理,指出了相应的防护技术措施,并着重讨论了氯盐环境对高性能混凝土防腐的技术要求,介绍了近5年内建成的两个工程实例及其采用的混凝土技术。     

基于氯离子侵入引起的锈蚀钢筋混凝土构件抗力的研究

氯化物是钢筋混凝土结构在正常使用寿命期内可能遇到的一种不利的侵蚀介质。混凝土中钢筋表面的氯离子浓度超过一定的限值，钢筋就可能会发生锈蚀：锈蚀的钢筋会导致混凝土构件的承载力下降。通过对国内外研究成果的总结，讨论了基于氯离子侵入引起的锈蚀钢筋混凝土构件的抗力计算模式，为氯盐环境条件下混凝土的耐久性评估提供参考。