混凝土中钢筋的腐蚀动力学行为

根据电化学理论讨论了钢筋腐蚀动力学中混凝土电阻影响及腐蚀控制模式2个基本问题,推导了钢筋腐蚀的阴阳极极化方程及腐蚀电位表达式,分析了影响钢筋腐蚀速率的若干主要因素．结果表明,混凝土电阻通过影响腐蚀电极的极化阻力间接影响钢筋腐蚀速率;腐蚀的直接阻力仅仅来自极化阻力;当混凝土孔隙水含量极高时,腐蚀速率由氧浓差极化控制,并与含水率呈减函数关系,反之,则由电化学极化控制,并与含水率呈增函数关系;钢筋应力增大可以提高电化学极化控制下的腐蚀速率,但对氧浓差极化控制下的腐蚀速率并无影响;保护层厚度增大可以减小氧浓差极化控制下的腐蚀速率,但对电化学极化控制下的腐蚀速率并无显著影响．     

钢筋在混凝土模拟孔溶液及水泥净浆中的腐蚀电化学行为

采用动电位扫描法研究钢筋在混凝土模拟孔溶液中腐蚀电化学行为，获得了不同ＰＨ值和氯离子含量对影响钢筋局部锈蚀的临界关系。采用交流阻抗技术研究了钢筋／混凝土模拟孔溶液和钢筋／水泥净浆体系的界面电化学反应机理及其电化学反应模型。结果表明，在高碱性、低氯离子含量或除氧条件下，钢筋在混凝土中将不发生严重局部腐蚀，钢筋的腐蚀化学反应主要受扩散传质过程控制。     

吸附区粉煤灰混凝土抗硫酸盐腐蚀性能研究

采用浸泡、半浸泡的试验方法,定期检测混凝土的超声声速和抗压强度,并观察不同腐蚀期试件的表观现象.结果表明:随着腐蚀时间的增长,试件腐蚀层厚度逐渐增加,腐蚀速率先降低后升高最后趋于稳定;抗压强度先增大后减小,强度损失度逐渐增大;吸附区普通混凝土破坏最严重,浸泡区粉煤灰混凝土破坏最轻微.通过机理分析建立半浸泡混凝土受硫酸盐腐蚀性能的退化模式.     

埋置式护环电极检测混凝土内钢筋腐蚀的研究

自制一种可以埋置于混凝土内的护环电极装置,用于混凝土内钢筋腐蚀的长期监测.根据护环电极法基本原理,自制护环电极检测装置于混凝土中,使用GECOR 8钢筋腐蚀速度测定仪,与外置护环的检测结果进行对比,发现埋置式护环和外置护环测得的结果比较接近,表明埋置式护环电极装置可行性较好,可以作为一种埋入式检测装置进行使用.     

混凝土中钢筋腐蚀过程的极化曲线分析

为了确定混凝土中钢筋锈蚀速率的控制因素,运用腐蚀极化曲线图分析活化钢筋阴阳极极化曲线和腐蚀电流随环境相对湿度的变化规律,并讨论在干湿循环过程中混凝土中钢筋的锈蚀过程.结果表明,有锈蚀产物存在时,锈蚀产物中FeOOH可以取代氧成为钢筋锈蚀过程的阴极去极化剂,钢筋的总腐蚀电流为氧去极化和锈蚀产物去极化产生的腐蚀电流的加和.钢筋的总腐蚀电流随着环境相对湿度的提高而增大,和氧在混凝土中的扩散速率的变化趋势截然相反,从而证明氧仅是混凝土内钢筋开始的锈蚀的必备条件,但却不是混凝土中钢筋锈蚀过程控制因素.     

光纤光栅监测混凝土中钢筋锈蚀的可行性研究

基于混凝土中钢筋腐蚀后体积变化的事实,提出一种用于测量混凝土中钢筋腐蚀的新型传感器的设想。将光纤光栅拉伸后固定在圆形钢筋的表面,放入腐蚀溶液中加速钢筋的腐蚀。在钢筋被腐蚀后,光纤光栅所受到的拉伸应变将被释放,光纤光栅的反射光波长发生变化,通过测量光纤光栅的波长可以测得钢筋腐蚀程度。试验表明,光纤光栅可以用来测量混凝土中钢筋的腐蚀,测量精度优于±0.1 μm,测量范围约12 μm,非常适用于混凝土结构中钢筋腐蚀的早期监测。     

混凝土结构的裂缝与钢筋腐蚀

实验研究表明混凝土结构的裂缝并不完全是通常认为的引起钢筋腐蚀，降低结构的耐久性。文章分析了钢筋的腐蚀及其与裂缝的关系。讨论了不同裂缝宽度下环境因素的影响以及钢筋腐蚀速度。     

粉煤灰替代率对混凝土内钢筋腐蚀的影响

为研究不同粉煤灰替代率对混凝土内钢筋腐蚀行为的影响,制作了粉煤灰替代率0%,15%,30%和45%和氯离子含量0.1%,0.5%,1.5%,3.0%和5.0%的混凝土试件.对混凝土内钢筋的腐蚀电流密度、腐蚀电位、阴极极化曲线、混凝土电阻率、混凝土孔隙液pH值等进行了测量.结果表明,钝化状态的钢筋,随着粉煤灰替代率的增加,钢筋腐蚀电位显著增大,而腐蚀电流密度均维持在较低水平无明显变化;活化状态的钢筋,随着粉煤灰替代率的增加,钢筋腐蚀电流密度显著下降,且氯离子舍量越高,钢筋腐蚀电流密度的降幅越大,最大降幅达84%,而腐蚀电位均维持在较低负值水平无明显变化.粉煤灰的添加可以起到对混凝土内钢筋腐蚀的保护作用.     

混凝土中钢筋阳极极化性能与其腐蚀状态的关系研究

对混凝土内钢筋的阳极极化性能与其腐蚀状态的关系进行了研究。结果表明,钢筋阳极极化曲线中的维钝区间与钢筋表面的钝化状态有很好的相关性。当维钝区间大于280mV时,钢筋表面钝化状态保持良好;当维钝区间下降至250～280mV后,钢筋表面开始脱钝并出现部分锈蚀,即阳极极化曲线中250～280mV维钝区间为钢筋表面脱钝并开始锈蚀的节点。混凝土中钢筋表面的脱钝时间与其中氯离子含量具有较为密切的关系,试验中脱钝时间t与氯离子含量c的函数关系为t=-39.8ln(c)+84.4。     

混凝土中钢筋锈蚀的电化学无损检测技术

对比研究了几种混凝土中钢筋锈蚀的无损检测技术,包括半电池电位法、线性极化法、阳极极化曲线法.半电池电位法测试速度快,但所测结果受环境影响较大;线性极化测试准确,但很难将结果与钢筋的实际锈蚀情况相对应;阳极极化曲线能有效判断钢筋是否脱钝,通过阳极极化曲线定量判断钢筋腐蚀的速率将成为该领域未来研究的重点之一.     

钢筋非均匀锈胀力的理论分析

目前大多学者在采用弹性力学或有限元等方法研究钢筋锈胀现象时,均将其视为均匀锈蚀,然而这样并不能揭示锈蚀物产生、发展的机理,为此应用弹性力学理论建立了钢筋非均匀锈胀力的分布模型.该模型仍存在着误差,文章从锈蚀物物理参数的取值等方面论述了产生误差的原因,且提出了对理论公式的修正意见.     

钢筋锈蚀对钢筋砼结构的影响与防治

简述钢筋砼中钢筋锈蚀的机理及对钢筋砼结构的危害。介绍了对钢筋砼结构破损的修复与防治方法     

环氧沥青混凝土在钢桥桥面铺装中的应用研究

通过对环氧沥青混凝土性能的分析,得出了环氧沥青混凝土在大跨径钢桥桥面铺装中应用的可行性,并结合实际研究了环氧沥青混凝土的配制和施工工艺.     

酸性介质对钢筋混凝土腐蚀机理研究

通过酸度计、化学分析和SEM、XRD、EDS等微观综合测试,研究了钢筋混凝土在CO2、H2S、HCl、SO2等共存的酸性介质中的腐蚀行为。结果表明,混凝土的酸性化使水泥主要水化产物及其微观结构发生变化,同时失去钢筋碱性保护层的作用;含硫、氯的腐蚀介质对昆凝土的侵蚀作用有所不同。     

锈蚀钢筋与混凝土粘结性能研究现状

钢筋锈蚀后粘结性能会发生退化,对钢筋混凝土结构性能有不利的影响。介绍了锈蚀钢筋与混凝土之间粘结性能的机理以及目前粘结性能的主要研究方法,阐述了锈蚀后影响钢筋和混凝土粘结强度的因素,评价了国内外关于锈蚀后钢筋与混凝土的粘结滑移本构模型及锈蚀后钢筋混凝土粘结强度的计算模型。     

环氧树脂混凝土现状与分析

环氧树脂混凝土是指以环氧树脂为主料,掺入适量的固化剂、增塑剂、稀释剂及填料作为胶粘剂;以砂、石作为骨料,经混合、成型、固化而成的一种复合材料,是聚合物混凝土的一种．环氧树脂混凝土具有强度高、韧性好、抗冲击强度大、良好的耐化学腐蚀、耐磨、耐水和抗冻性能．固化后的环氧树脂混凝土对大气、潮湿、化学介质、细菌等都有很强的抵抗力．因此,较多在较为恶劣的环境中应用,具有良好的应用价值．但由于技术、造价等诸多因素的限制,环氧树脂混凝土应用数量和范围相当有限,并且,目前环氧树脂混凝土的韧性问题仍有待解决,因此笔者在对其应用现状进行分析的同时,提出通过加入纤维、增韧剂等对其韧性等问题进行分析与探讨．     

钢筋混凝土人工气候加速腐蚀的试验研究

在分析了含有氯离子的混凝土内钢筋锈蚀机理的基础上，介绍了利用人工气候实验室进行混凝土内钢筋加速锈蚀的试验，并对试验结果进行了分析。试验表明，温度和相对湿度对受氯离子侵蚀的混凝土内钢筋的锈蚀速度有很大影响，随着温度或相对湿度的提高，钢筋的锈蚀速度也会加快。试验还表明钢筋的保护层厚度及直径大小也明显影响它的锈蚀速度。     

纤维高性能混凝土工作性能与韧性的试验研究

目的 揭示高耐碱玻璃纤维[ARGF（H）]与混杂纤维对高性能混凝土工作性能与弯曲韧性的影响，以拓展它们的结构用途．方法 参照国际上先进的试验方法和标准，按不同的纤维掺量设计了多组玻璃纤维、钢纤维（SF）以及混杂纤维混凝土试件，进行了大量工作性能、含气量、抗压强度和弯曲韧性的试验．结果 掺加纤维对高性能混凝土的工作性能、抗压强度无明显影响。钢纤维和混杂纤维均可明显提高混凝土的韧性．结论 玻璃纤维对混凝土的韧性有一定的提高，与钢纤维混杂可充分发挥SF提高韧性及ARGF（H）抵抗收缩裂缝的功效，在实际工程中具有性能与成本的优势。     

植筋法新老混凝土粘结面剪切性能试验研究

采用2个月龄期的老混凝土,浇制了一批150 mm×150 mm×150 mm立方体植筋法新老混凝土粘结试件.通过剪切试验研究发现,植筋法一方面使试件发生明显的延性破坏,即试件在有较大裂缝的情况下仍具有较大的剪切强度,从而保证了工程加固的有效性和可靠性;另一方面,同一植筋方式下,随着植筋率的增大,粘结面的剪切强度也有一定程度的提高,并且相同条件下,预埋钢筋的粘结剪切强度高于植筋粘合剂为膨胀水泥的;比如当植筋粘合剂为膨胀水泥时,植筋率0.13%,0.22%,0.35%,0.70%对应的粘结剪切强度分别为无筋试件粘结剪切强度的101.62%,105.04%,115.57%,128.02%倍.可见,植筋法新老混凝土的粘结加固在理论上是具有良好效果的.根据试验数据,回归了植筋的粘结剪切强度和植筋率的关系表达式可用于指导工程应用.     

Accelerating Effect of Wetting-Drying Cycles on Steel Bar Corrosion in Concrete

1 IntroductionWetting-drying cycle is one of the normal phe-nomena in natural climate processes. Bridges, roadsand buildings are often weathered by sun shining andraining alternately in the atmosphere environment.Some investigations and studies have indicated thatwetting-drying cycle conditions often lead to seriousdurability deterioration of reinforced concrete struc-tures [1-5], in which the corrosion of steel bar is themost primary aspect of durability deterioration.Because the wetting and …