氯盐侵蚀下碱激发混凝土内钢筋锈蚀研究进展

碱激发胶凝材料是一种新型绿色胶凝材料,碱激发混凝土以环保、强度高、耐久性好等一系列特点得到国内外学者的广泛关注,对其力学性能和耐久性的研究逐渐成为热点.本文综述了氯离子对碱激发混凝土的侵蚀机理,比较了碱激发材料与普通硅酸盐混凝土面对氯离子侵蚀的不同响应,对氯盐侵蚀下碱激发混凝土耐久性研究和碱激发混凝土内钢筋锈蚀研究进行了介绍,并总结了碱激发混凝土现阶段研究所面临的问题.     

冻融循环-氯盐侵蚀-荷载耦合作用下混凝土中钢筋的锈蚀行为

为了研究路用混凝土中的钢筋在冻融循环-氯盐侵蚀-荷载多因素耦合作用下的锈蚀行为,利用开路电位法和动电位扫描法测定钢筋的自腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率.结果表明:与施加0.3应力比的相比较,施加0.4应力比的试件钢筋脱钝时间提前了50多个循环.高应力比缩短了钢筋脱钝的时间,增大了钢筋发生锈蚀的风险;极化曲线整体负移,...     

氯盐环境下复合胶凝材料砂浆中钢筋锈蚀状态

采用腐蚀电位、线性极化、循环动电位极化等电化学方法,研究了氯盐环境下偏高岭土(MK)改性复合胶凝材料砂浆中钢筋的锈蚀状态,分析了不同电化学参数之间的关系.结果 表明:在氯盐环境中,当MK掺量不高于MK/水泥总质量的30％时,随MK掺量的增加,复合胶凝材料中钢筋的腐蚀电位增大,锈蚀速率降低,耐点蚀性能增强;复合胶凝材料砂...     

荷载作用对混凝土中氯盐传输的影响研究进展

服役过程中的混凝土结构都要承受荷载与环境的共同作用。针对海洋环境和除冰盐环境,从材料学角度和多尺度层次概述了目前关于荷载作用对混凝土中氯盐传输影响的研究。重点论述了荷载作用对混凝土中氯盐传输的影响机理、试验方法,以及轴压荷载、弯曲荷载和荷载裂缝对氯盐传输影响的研究进展,对存在的有关问题进行了讨论,并提出了进一步研究的相应建议。     

氯盐环境下粉煤灰对混凝土中钢筋的损伤度影响测试

为分析氯盐环境下混凝土中粉煤灰掺入后,混凝土中钢筋的损伤程度,以P52.5级的硅酸盐水泥、HRB400级钢筋和I级粉煤灰为主材料,制备0、30%和40%三种粉煤灰掺量的钢筋混凝土试样,即试样A、试样B和试样C,通过孔隙率试验和加载试验,测试三个试样的孔隙率变化;并且采用氯离子扩散传输模型和有限元模型计算损伤程度以及钢筋的锈蚀程度。试验结果显示：距离表面深度为1 cm时,三个试样的氯离子浓度分布最高,分别为0.47%、0.31%、0.26%;距离表面深度为1 cm时,三者的氯离子扩散系数结果分别为1.35×10^-12、0.42×10^-12、0.39×10^-12,氯化钠溶液浓度达到20%时,三个试样的孔隙率结果分别为9.6%、6.4%和5.8%;服役时间为10年时,三个试样的受压承载力结果分别下降至5650 kN、8465 kN和8620 kN左右,试样C的承担荷载比率结果最佳,钢筋和混凝土的承担荷载比率结果分别为19.6%和86.4%,粉煤灰掺量越高钢筋的损伤程度越小。     

氯盐环境下复合胶凝材料砂浆中钢筋锈蚀状态EI北大核心CSCD

采用腐蚀电位、线性极化、循环动电位极化等电化学方法,研究了氯盐环境下偏高岭土(MK)改性复合胶凝材料砂浆中钢筋的锈蚀状态,分析了不同电化学参数之间的关系。结果表明:在氯盐环境中,当MK掺量不高于MK/水泥总质量的30%时,随MK掺量的增加,复合胶凝材料中钢筋的腐蚀电位增大,锈蚀速率降低,耐点蚀性能增强;复合胶凝材料砂浆中钢筋的腐蚀电流密度与腐蚀电位存在相关关系;循环动电位极化测试的电化学参数可以反映复合胶凝材料砂浆内部钢筋的点蚀破坏程度;MK改善了复合胶凝材料砂浆的孔隙结构,降低了复合胶凝材料砂浆的氯离子扩散系数。复合胶凝材料砂浆延长了钢筋的脱钝化时间和钢筋保护层的预期开裂时间。     

混凝土中钢筋锈蚀速度影响因素研究进展

介绍了在研究影响混凝土中钢筋锈蚀因素方面目前国内外的研究现状和进展，并提出了钢筋锈蚀速度从定性研究定向研究的发展方向。     

混凝土结构中钢筋锈蚀速度快速测量方法

为了缩小钢筋锈蚀速度的测量误差,提出了混凝土结构中钢筋锈蚀速度快速测量方法.采用钢筋锈蚀反应过程的表达式,对钢筋锈蚀电化学反应过程进行了分析,根据锈蚀量和锈蚀电流的定量关系,计算出单位面积钢筋腐蚀反应的质量,并根据锈蚀速率的计算公式,建立了钢筋腐蚀速度的测量模型,实现了混凝土结构中钢筋锈蚀速度的测量.实验结果表明,提出...     

混凝土中钢筋锈蚀研究现状与热点问题分析

在恶劣环境条件下,混凝土结构中钢筋的锈蚀问题已成为腐蚀领域和土木工程材料领域共同关注的话题。引起混凝土中钢筋钝化膜破坏进而诱发锈蚀的机理尚未明确,且影响钢筋锈蚀发展的因素复杂多变,最终导致了钢筋混凝土结构过早失效,严重影响了钢筋混凝土结构的服役寿命。首先,评述了导致钢筋锈蚀的3大原因(氯离子侵蚀、碳化作用与杂散电流);其次,阐述了影响钢筋锈蚀发展的重要因素(相对湿度、氧气扩散与温度等);最后,依据研究现状着重分析了钢筋锈蚀研究中出现的氯离子临界值,钢筋–混凝土界面区,开裂–锈蚀交互作用等热点问题。对今后钢筋锈蚀的研究重点进行了展望。     

氯离子含量对混凝土中钢筋锈蚀的影响

混凝土中的钢筋锈蚀破坏是混凝土结构失稳破坏的最主要原因,而导致钢筋发生锈蚀的主要原因是氯离子的存在。本文主要研究了氯离子含量对混凝土中钢筋锈蚀的影响规律。研究表明：混凝土中氯离子含量越高,钢筋开始锈蚀的时间越早;钢筋开始锈蚀后以及进入稳定锈蚀阶段时氯离子含量越高,钢筋锈蚀速率发展的速率越快,钢筋锈蚀速率越大;混凝土一旦发生开裂后,钢筋锈蚀就进入加速锈蚀阶段。试验研究进一步讨论了氯离子加速钢筋锈蚀速率的机理和出现稳定锈蚀期的原因。     

非饱和状态下氯离子在混凝土中的渗透机理及计算模型

在氯盐侵蚀环境中,干湿交替区域对应有害介质侵蚀最为严重的结构部位是结构耐久性设计的关键.考虑水分扩散系数与孔隙中水分饱和度的非线性函数关系以及水分蒸发的迟滞效应,建立了水分在混凝土中的非线性扩散模型,并在此基础上建立了氯离子在非饱和条件下的对流扩散模型.用Crank-Nicolson方式建立了上述模型的差分格式,并通过参数敏感性分析确定了3个重要模型参数(湿润与干燥循环的时间比、混凝土孔隙初始的饱和度以及干燥过程中外界环境作用下表层混凝土的饱和度)对氯离子在非饱和条件下的对流扩散的影响.试验结果表明上述模型和试验检测结果之间具有良好的相关性.     

长期腐蚀环境影响下GFRP筋混凝土构件的老化机理及抗弯性能研究

为了研究长期腐蚀环境影响下GFRP筋混凝土构件的老化机理以及抗弯性能,分别分析了水分、温度、碱性环境等因素对GFRP筋抗拉强度、有效受拉面积和粘结强度等性能方面的影响。基于GFRP筋材料老化后与混凝土协同工作关系的变化,通过构造新的几何条件,推导了老化GFRP筋正截面抗弯承载力计算公式,利用推导的公式分析了不同GFRP筋老化率对构件承载力的影响。研究表明:GFRP筋混凝土构件在腐蚀环境长期作用下,GFRP筋不断老化,其抗拉强度、有效受拉面积以及粘结性能都有不同程度的降低;随着GFRP筋材料老化率的不断增加,构件抗弯承载力损失率也不断增加,当老化率达到27%时,构件抗弯承载力也相应损失了25.97%。     

自然扩散条件下混凝土中氯离子的沉积

采用浸泡试验方法,通过测定不同条件下混凝土内部不同位置处外渗氯离子的含量,研究了混凝土组成与配比、溶液中氯离子浓度、浸泡方式等因素对自然扩散条件下混凝土中氯离子沉积的影响规律,并采用不同的试验测试方法分析了混凝土中以化学结合、物理吸附或游离方式沉积的氯离子含量.结果表明:较高水胶比(>0.42条件下,水胶比的变化对混凝土表层沉积的氯离子数量无显著影响.混凝士中沉积的氯离子数量随外部环境中氯离子浓度的增加而呈不同程度的增加.相对于一维浸泡方式,三维浸泡的混凝土表层沉积的氯离子有一定程度的提高.与酸溶法相比,混凝土中水溶性氯离子的沉积量约降低30%.     

迁移性阻锈剂——钢筋混凝土阻锈剂的新发展

介绍了钢筋混凝土阻锈剂的基本概念和发展背景，比较讨论了新发展起来的迁移性阻锈剂与传统的亚硝酸盐阻锈剂性能特点，根据作者对迁移性阻锈剂的电化学测试和文献资料中的研究结果，着重分析了迁移性阻锈剂对钢筋电化学性能的影响和阻锈机理，最后提出了迁移性阻锈剂应用技术的发展前景和有待深入研究的课题。     

PITTING CORROSION OF SAF2205 DUPLEX STAINLESS STEEL IN ACETIC ACID CONTAINING BROMIDE AND CHLORIDE

Development of duplex stainless steels has been linked strongly with the increasing requirements of the industry for resistance of materials to highly aggressive environments. In the present work, the effects of bromide and chloride ion concentrations and temperature on the pitting corrosion of commercial grade SAF2205 duplex stainless steel were studied. Cyclic polarization and scanning electron microscopy (SEM) techniques were used to study the pitting corrosion behavior of this steel in 80%v/v acetic acid solution containing 0.01, 0.1, 0.2, and 0.5 M sodium bromide and sodium chloride, respectively. Pitting potential was found to decrease with the increase of the temperature and bromide ion concentration. In the presence of chloride ions, pitting corrosion was not observed at room temperature. Critical pitting temperature in chloride-containing solutions was estimated to be above 35°C. In the case of pitting, SEM observation revealed that pit initiation is in the austenite phase regions.     

混凝土在硫酸盐、氯盐溶液中的损伤过程

研究了水胶比(质量比)为0.35,0.45的普通混凝土在3种溶液[3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液,5.0% Na2SO4溶液,3.5%NaCl-5.0% Na2SO4复合溶液]和2种腐蚀制度(长期浸泡和浸泡烘干循环)下混凝土的损伤失效规律、特点及损伤叠加的效应.结果表明:在腐蚀初期,腐蚀溶液中硫酸盐的存在提高了混凝土抗氯离子扩散能力;腐蚀后期则降低之.复合溶液中氯盐的存在拉长了各腐蚀阶段时间,延缓了混凝土的硫酸盐损伤进程.混凝土经浸泡烘干循环,其相对动弹性模量(Erd)变化为下降、线性增加、缓慢下降和加速下降4个阶段.此外,用现代测试技术研究了上述规律产生的微观机理.     

持续压荷载作用下混凝土的渗透性

用以受压弹簧为荷载的压力-渗透实验装置研究了持续单向压荷载作用对混凝土的水渗透性的影响。结果表明：压荷载的存在会影响混凝土的渗透性。当荷载低于60％极限荷载时,混凝土的渗透系数随应力比（压荷载／极限荷载）的增大而近似呈负指数函数减小。荷载达到70％极限荷载后,混凝土的渗透性随应力比的增大而急剧增大。混凝土的渗透系数与其抗压强度存在较好的相关性。     

矿物掺合料对钢筋锈蚀临界氯离子含量的影响

采用交流阻抗谱检测腐蚀电流密度并判断钢筋腐蚀开始的时间,腐蚀开始后通过化学滴定法获得自由氯离子质量分数和总氯离子质量分数,研究了粉煤灰和矿渣对砂浆中引起钢筋锈蚀的临界氯离子浓度的影响规律,探讨了钢筋腐蚀过程的电化学阻抗谱变化以及粉煤灰和矿渣对氯离子结合能力的影响。结果表明:在固定水胶比和胶凝材料用量的情况下,临界氯离子质量分数随矿物掺合料掺量的增加而降低;当粉煤灰掺量达到30%(质量分数,下同)或矿渣掺量达到50%时,临界自由氯离子质量分数由0.52%分别降低到0.33%和0.21%,临界总氯离子质量分数由0.77%分别降低到0.56%和0.38%。钢筋在腐蚀过程中阻抗谱的低频区弧线半径逐渐减小,而高频区基本没变化;掺入粉煤灰和矿渣后,基体对氯离子的结合能力增强。     

钢纤维高强混凝土弯曲韧性的研究

通过高强混凝土和钢纤维高强混凝土小梁的弯曲韧性实验,研究了钢纤维体积率和钢纤维类型对钢纤维高强混凝土弯曲韧性及其弯曲韧度指标的影响。根据实验得到的荷载-挠度曲线,按照我国现行的CECS13：89钢纤维混凝土实验方法计算了弯曲韧度指数和承载能力变化系数,其计算值随着钢纤维体积率的增大而增大,且大于与初裂点相对应的理想弹塑性材料的相应值。实验表明：以理想弹塑性体的承载能力变化系数为基准来评定钢纤维高强混凝土的弯曲韧性是否合适还有待于进一步的研究。