冻融环境下表面防水混凝土中钢筋锈蚀机理研究

对带钢筋混凝土试件进行硅烷防水处理,通过100次冻融循环试验及100 d氯离子侵蚀试验,同时利用半电池电位法测定不同冻融损伤、不同氯离子侵蚀龄期下试件半电池电位值,定量研究冻融环境下表面防水对试件内部钢筋锈蚀的情况。试验结果表明,在不同冻融损伤下表面防水试件较普通混凝土试件具有较好抗水渗透性和抗氯离子渗透性,当冻融循环次数为100次时,表面防水试件的毛细吸收总量和最高氯离子浓度约为普通试件的1/3和2/3;且表面防水试件具有较低的半电池电位值,减缓了内部钢筋锈蚀速率。     

表面防水处理对氯离子侵蚀混凝土中钢筋锈蚀的影响

采用半电池电位法对四种不同条件下钢筋混凝土中的钢筋锈蚀情况进行了测定,分析了硅烷溶液防水剂、Cl-及水胶比对钢筋锈蚀的影响.试验结果表明:水胶比越大,钢筋开始锈蚀的时间越早,锈蚀的程度越严重;对于含有初始氯离子并且锈蚀已经发生的钢筋混凝土,表面防水处理不能够有效控制钢筋锈蚀;对于有外界Cl-侵蚀的钢筋混凝土,硅烷溶液防水剂能有效地降低由于Cl-引起的钢筋锈蚀的概率,并且延缓钢筋锈蚀的时间.     

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。     

裂缝及表面防水处理对混凝土中钢筋锈蚀的影晌

混凝土结构存在着大量的裂缝,这些裂缝成为侵蚀性离子如氯离子进入混凝土的便捷通道,而氯离子又是诱发混凝土中钢筋锈蚀的主要因素之一.采用硅烷防水剂对混凝土表面进行处理,在混凝土表层建立氯离子隔离层,有效抵抗氯离子的侵蚀,进而在一定程度上减缓钢筋锈蚀的速率.并研究了混凝土裂缝与表面防水处理的先后顺序对钢筋锈蚀的影响.     

冻融环境下混凝土中钢筋初始锈蚀时间预测

在寒冷地区,混凝土结构在承受冻融循环作用的同时还会遭受二氧化碳的侵蚀。冻融损伤加速了混凝土碳化进程,从而使钢筋过早锈蚀,最终导致混凝土结构提前退役。本文从钢筋锈蚀机理出发,提出了冻融环境下混凝土中钢筋锈蚀的条件。在数值计算的基础上,分析了冻融循环对混凝土碳化的影响,给出混凝土pH值为8.5~11.5的部分碳化区长度计算公式,并对冻融环境下混凝土中钢筋初始锈蚀时间进行预测。     

氯离子对混凝土中钢筋锈蚀行为的影响

采用线性极化和交流阻抗测试技术,结合钢筋腐蚀电位监测,研究氯离子含量对混凝土中钢筋锈蚀行为的影响,分析不同氯离子含量对钢筋的锈蚀速率。结果表明,混凝土中氯离子含量越大,钢筋腐蚀电位越低,腐蚀电流密度越大;当混凝土中氯离子含量为0.06%时,钢筋腐蚀电流密度大于0.1μA/cm2,钢筋保护膜已经破钝,当混凝土中氯离子含量为0.3%时,钢筋腐蚀电流密度超过1μA/cm2,腐蚀速率为氯离子含量为0.06%混凝土中钢筋的4～5倍。     

渗透型涂料表面防护对钢筋锈蚀的影响

采用半电池电位法研究了持续氯盐侵蚀和干湿循环条件下,不同水灰比、表面防护与未防护混凝土中钢筋锈蚀的发展规律.结果表明,当水灰比从0.4增大到0.6,混凝土内钢筋的锈蚀速率增大了约2倍;水灰比相同时,应用硅烷防水剂进行表面防护,混凝土的锈蚀速率明显小于未防护混凝土,且表面防护对于已出现钢筋锈蚀的混凝土依然有效.因此,表面防护是提高和改善新建及既有混凝土结构耐久性的有效措施.     

表面防水混凝土在冻融环境下渗透性劣化研究

本文对普通混凝土试件、硅烷表面防水混凝土试件进行抗冻性试验,同时对不同冻融损伤下的不同试件进行毛细吸收试验,通过毛细吸收总量及毛细吸收系数的测定,定量研究硅烷表面防水混凝土的抗渗透性能。试验结果表明,混凝土试件的抗渗透性能随着水灰比和冻融循环数的增加而降低;对混凝土进行表面防水处理后,可大幅度提高混凝土试件抗渗透性能,即使在恶劣的冻害环境下,与普通混凝土相比,仍有较好的抗水和抗氯离子渗透性能,从而延长混凝土的耐久性及使用寿命。     

基于MATLAB港工结构钢筋锈蚀速率研究

对沿海地区钢筋的锈蚀原因做了系统的分析,指出了氯离子是侵蚀钢筋的主要因素,使用MATLAB7.1语言对钢筋锈蚀速率模型进行了较深入的研究和编程设计,最后指出应该因地制宜地采用不同混凝土钢筋保护措施。     

纤维混凝土在盐冻作用下的耐久性研究

以不同纤维掺量的聚丙烯纤维混凝土为研究对象,采用快速冻融法模拟自然盐冻,研究聚丙烯纤维混凝土的抗盐冻性能和氯离子在盐冻作用下的迁移。结果表明:混凝土的质量损失率和相对动弹性模量损失随纤维掺量的增大而减少,氯离子浓度在靠近试件表面处富集,掺量为0.1%的纤维混凝土能有效地延缓氯离子的迁移,大掺量纤维的掺入会降低混凝土内部的密实度,但在盐冻过程中可以延缓裂缝的发展。     

在冻融作用下钢纤维混凝土的性能

通过冻融循环试验,研究了钢纤维体积率、冻融循环次数、混凝土强度等级对冻融循环作用下钢纤维混凝土动弹性模量的影响,分析了钢纤维混凝土剥落和损伤机理;测试了钢纤维混凝土冻融后抗压强度、劈拉强度和抗折强度,探讨了钢纤维对混凝土的增强机理。试验结果表明,混凝土强度等级较高时,钢纤维体积率对混凝土抗冻性能的影响比较显著,抑制了钢纤维混凝土的剥落,降低了钢纤维混凝土损伤速率。     

混杂纤维混凝土冻融耐久性与损伤模型研究

采用钢-玄武岩纤维增强混凝土的技术方法,通过冻融循环试验,研究了钢纤维与玄武岩纤维相互混杂对混凝土抗冻性的影响规律及其冻融损伤模型。研究结果表明:不同的纤维掺量对混凝土抗冻性影响较大,当钢纤维体积掺率为1.5%、玄武岩纤维体积掺率在0.05%左右时,混凝土的抗冻性最好,达到了F250以上水平;分析了混杂纤维混凝土的冻融损伤机理,分别以相对动弹性模量和冻融累积损伤为损伤变量建立了混杂纤维混凝土的冻融损伤模型,发现动弹性模量衰减模型优于冻融累积损伤衰减模型,且二次项函数模型比指数函数模型具有更高的拟合精度。     

关于混凝土冻害机理的思考

以混凝土的孔结构做为切入点,尝试把静水压理论和渗透压理论有机地融入混凝土的冻融循环过程中,作者对混凝土内的孔隙重新划分,根据不同种类孔隙在冻融循环中起的不同作用,把混凝土剖分成小单元的形式,单独对一个单元进行冻融循环分析。作者细致地描述了单元内部和单元之间在冻融循环中孔隙水分的迁移过程,并结合分析结果对一些混凝土的冻害现象做了新的解释。     

混凝土保护层对钢筋腐蚀机理及腐蚀速率的影响

混凝土保护层的厚度、电阻率和孔隙水饱和度对混凝土中钢筋的腐蚀机理及腐蚀速率具有重要影响。基于混凝土中钢筋宏电池腐蚀模型,定量分析了混凝土保护层的厚度、电阻率和孔隙水饱和度对钢筋腐蚀机理及腐蚀速率的影响。分析结果表明,混凝土保护层的电阻率和孔隙水饱和度对钢筋腐蚀的控制方式及腐蚀速率影响显著:当钢筋腐蚀受电阻控制时,钢筋腐蚀速率将随着混凝土保护层电阻率的增加而减小,随保护层厚度的增大而增大,但不受混凝土孔隙水饱和度的影响;当钢筋腐蚀受阴极控制时,钢筋腐蚀速率将随着混凝土保护层的孔隙水饱和度和厚度的增大而降低,但不受混凝土电阻率的影响。     

混凝土在氯离子侵蚀和冻融耦合作用下的研究

氯盐作为最主要的除冰盐,一方面可以清除冰雪;另一方面在冻融循环下,氯盐将引起混凝土路面的破坏和钢筋的锈蚀。对盐冻破坏机理以及氯离子侵蚀和冻融的相互影响作用进行了较全面的综述,分析了氯离子在混凝土中的侵蚀过程与冻融损伤对氯离子侵蚀作用的影响,并对其发展进行了展望。介绍了近年来一些学者的研究成果,提出氯离子在混凝土中的扩散不仅与自身性质有关,还受氯盐种类及冻融循环等外部因素的影响。此外,回归分析结果表明,冻融损伤与氯离子扩散系数、扩散深度之间均可以建立良好的非线性关系。     

混凝土顺筋裂缝开裂分析

研究了混凝土保护层的开裂时间及开裂时钢筋的锈蚀范围、钢筋锈蚀层平均厚度和锈蚀引起混凝土开裂的内压应力     

钢纤维混凝土疲劳损伤行为研究

研究了轴向压缩疲劳荷载作用下钢纤维混凝土的疲劳损伤演化行为，给出了描述该损伤行为演变规律的力学模型。     

风火山隧道冻融循环条件下岩石损伤扩展室内模拟研究

借助与程控装置配套的CT技术，研究了青藏高原风火山隧道拱顶和侧拱处的砂质泥岩在冻融循环条件下的损伤扩展特性，并讨论了该条件下引发损伤的主要因素。此结果可为寒区隧道及类似工程的安全运营提供参考，也可为相关的数值模拟计算提供基础。     

锈蚀对加固构件加载裂缝开展的影响

桥梁构件在实际工作时往往带损伤工作,为了研究锈蚀损伤对加固构件在实际超载运营时的裂缝开展影响,文中开展了基于实际车辆荷载谱下多组钢筋混凝土构件疲劳试验研究。试验结果表明,碳纤维加固仍能有效提高钢筋混凝土构件的抗裂能力,严重超载下锈胀裂缝对疲劳裂缝的影响较大,建议对锈胀裂缝进行处理。