混凝土模拟孔隙液中酰胺有机阻锈剂对Q235阻锈行为研究

采用开路电位(OCP)测试、动电位极化曲线测试、电化学阻抗谱(EIS)测量、挂片干湿循环浸泡试验,研究浸泡时间、酰胺有机阻锈剂浓度对含3.5%NaCl混凝土模拟孔隙液中Q235电化学和锈蚀行为的影响。结果表明:酰胺阻锈剂分子可以吸附在Q235表面,抑制Cl~-对基体的破坏,起到阻锈作用;随酰胺阻锈剂浓度增大,相应的电化学阻抗弧增大,破钝电位增高,腐蚀电流密度减小,干湿循环挂片腐蚀程度减轻,可知Q235表面的酰胺吸附膜更加致密,阻锈效率提高。     

钢套钢直埋蒸汽管道外套管的腐蚀与阴极保护研究

本文通过对大连市热电集团有限公司所属的金家套低洼地供热管网改造工程钢套钢直埋蒸汽管道外套钢管在土壤介质中腐蚀状况的分析，设计了牺牲阳极的阴极保护方法。金相显微观察发现，在Q235B外套钢管外壁处出现了脱碳层，电极电位较负的铁素体作为阳极而遭受电化学腐蚀。外套钢管表面锈层主要有Fe2O3、FeO、FeCl2、FeS2和FeS构成。外套钢管实施牺牲阳极的阴极保护后，保护电位处于-1．132～-0．979V之间，阴极保护系统稳定，阳极保持较负的工作电位，使管网处于良好的保护状态，腐蚀得到有效的抑制，达到了设计技术指标。．     

海洋工程用TMCP钢焊接接头的海水腐蚀研究

采用开路电位、强极化曲线以及金相显微镜和X射线衍射等手段,研究DH36海洋用钢的焊接件S-335-2在海水中的电化学腐蚀行为、电偶腐蚀的倾向及其腐蚀产物.结果表明,焊接件各个部位在海水中的腐蚀速率较小,在16～20μA/cm2之间,是氧扩散控制过程;开路电位和电极电位均随时间负移,各个位置电极电位差较小且负移幅度接近,...     

电化学除盐后钢筋混凝土电化学性能的变化

研究了掺盐钢筋混凝土在不同水化龄期及经电化学除盐处理后的自腐蚀电位和腐蚀速率,并跟踪了断电后钢筋的自腐蚀电位和腐蚀速率随时间的变化.研究结果表明:经电化学除盐处理后,钢筋的自腐蚀电位负移、腐蚀电流增大.但随着时间的推移,腐蚀电位正移、腐蚀电流减小,抽芯后的试件由于其钢筋表面O2量充足,试件各个部位钢筋的自腐蚀电位在30d后就正移至-100mV以上,而未抽芯试件则需要大约60d,才能正移至-200mV以上.电化学除盐后,如果试件中各部位钢筋电位不均匀,将可能会加剧钢筋的电化学腐蚀,这是电化学除盐技术研究与应用中值得注意的一个问题.     

以醇胺类缓蚀剂为电解质的电化学再碱化修复效果研究

研究了醇胺类缓蚀剂辅助电化学再碱化修复碳化钢筋混凝土结构的可行性.采用电化学测试技术及化学分析方法研究了乙醇胺及二甲基乙醇胺缓蚀剂在混凝土中的迁移以及在含有2g/LNaCl+0.01mol/L NaOH的饱和氢氧化钙溶液模拟体系中的缓蚀效果.结果表明:在2A/m2恒电流密度形成的电场作用下,2种缓蚀剂通过30mm厚混凝土的速率明显高于未通电情况,即电场对醇胺类缓蚀剂的迁移扩散过程起到了促进作用.随着乙醇胺及二甲基乙醇胺浓度的增大,其缓蚀效果也逐步提高;相同浓度下二甲基乙醇胺表现出更优异的缓蚀效果,在浓度为0.04mol/L时其对Q235钢筋的缓蚀率达95.78%.二甲基乙醇胺的存在加快了电化学再碱化后钢筋腐蚀电位的正移,钢筋腐蚀电流密度更小,明显地改善了电化学再碱化的修复效果.     

电力接地网材质对引下线腐蚀特性的影响研究

电力杆塔接地引下线存在较为严重的腐蚀问题,为了对比分析现行金属接地体和石墨接地体对杆塔钢引下线的腐蚀影响,理论分析了钢引下线土壤腐蚀机理并基于此建立钢引下线接地体和钢引下线-石墨接地体的土壤电化学腐蚀模型,对比分析了接地体材质、土壤孔隙度、埋深对引下线工作电极电位、局部土壤氧浓差、腐蚀电流密度等腐蚀过程参数的影响。计算结果表明：引下线腐蚀速率先随土壤湿度的增大而增大,当达到一个饱和值后,腐蚀速率反而降低;钢引下线在埋深0.31～0.41 m位置处引下线氧浓差腐蚀比埋深为0.5 m时更严重,而引下线-石墨接地体连接时,埋深越大氧浓差腐蚀越强烈;当引下线与石墨接地体连接时,引下线的局部氧还原电流密度和铁腐蚀电流密度越大,石墨接地体与引下线构成电偶腐蚀,加速了深地层引下线连接柔性石墨接地体部分的腐蚀,使连接处比地表引下线的氧浓差腐蚀更加严重。     

硫化氢对三元乙丙橡胶止水带性能的影响

采用不同浓度的H2S气体和H2S溶液对三元乙丙橡胶(EPDM)止水带进行了腐蚀试验,研究了H2S气体和H2S溶液的浓度及腐蚀时间对EPDM止水带质量变化和力学性能的影响。结果表明,H2S气体和H2S溶液腐蚀后EPDM止水带的质量增加,拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度下降,并且随浓度增大和腐蚀时间延长,质量增加和力学性能降低程度变大。在不同浓度的H2S气体和H2S溶液中,EPDM止水带的力学性能基本上均表现为前期迅速下降、后期下降速度减缓。     

NR油田油井井筒腐蚀影响因素实验研究

针对NR油田油井井筒腐蚀日益严重的问题,展开了产出水对油井井筒腐蚀原因及影响因素实验研究。采用了静态挂片法,以典型井产出水为研究对象,系统研究产出水在不同腐蚀时间、pH值、CO_2浓度、H_2S浓度条件下对腐蚀速率的影响,应用正交实验研究这几种因素对腐蚀速率的影响程度。实验结果表明,腐蚀反应时间在24 h时腐蚀速率达到最大,超过24 h后随着时间延长腐蚀速率慢慢降低,当超过72 h时腐蚀速率基本不变。温度越高,产出水对挂片腐蚀越严重,挂片为均匀腐蚀,随温度逐渐升高,腐蚀产物由黄色变成黑色,棕红色的溶液中含有暗红色絮状沉淀;在65℃时,pH值越低的产出水对挂片腐蚀速率影响越大,产出水中H_2S浓度与CO_2浓度对挂片腐蚀速率影响相当,由正交实验确定了腐蚀速率影响程度大小顺序,依次为温度、pH值、H_2S浓度、CO_2浓度,与单因素影响实验结果一致。     

硫化氢对遇水膨胀橡胶性能的影响

研究了不同浓度的H2S气体及其溶液对遇水膨胀橡胶(WSR)质量变化、力学性能和体积膨胀倍率的影响。结果表明,在不同浓度的H2S气体和H2S溶液中,WSR的拉伸强度、扯断伸长率和体积膨胀倍率均有较大程度降低,腐蚀时间越长、浓度越大,降低程度越大,但腐蚀时间达到20 d时,不同浓度的H2S气体或H2S溶液对WSR性能的影响差异明显减小。此外,在H2S气体中,WSR的质量逐渐增大,而在H2S溶液中,WSR的质量逐渐减小,但其质量损失率呈现先增加后减小的变化趋势。     

电解腐蚀后Q235B钢板力学性能研究

钢结构发生腐蚀后不仅会导致结构承载力和延性下降,而且会改变钢材力学性能,从而引发安全问题.目前加速模拟大气腐蚀试验方法有中性盐雾试验、醋酸盐雾试验、气体腐蚀试验、湿热法试验、周浸循环试验等,但是以上试验方法试验周期较长,而电解腐蚀试验具有试验周期短、重现性较好的特点.因此根据电解腐蚀原理制备了不同腐蚀程度的Q235B钢...     

腐蚀对钢材和钢梁受力性能影响的试验研究

为评估腐蚀对住宅钢结构性能的影响,首先分别对有涂装和无涂装的Q235B钢材进行了最长达6400 h的室内盐雾加速腐蚀试验,造成的钢材腐蚀深度等于按已有文献记录的上海大气腐蚀速率计算50 a左右的腐蚀程度,并对这些钢材进行了力学性能试验;然后,分别对有涂装和无涂装的两组焊接H形钢梁进行了最长达2400 h的室内盐雾加速腐蚀试验,造成的钢材腐蚀深度等于按已有文献记录的上海大气腐蚀速率计算20 a左右的腐蚀程度,并对这两组焊接H形钢梁进行了静力承载力试验;采用最小二乘法回归,分别给出了受腐蚀钢材的屈服强度、抗拉强度和伸长率下降与其失重率的关系式。研究表明：有涂装的H形钢梁腐蚀了2400 h之后的承载力下降明显,对应挠度值增加明显;比较板厚和单位长度表面积2个几何参数,发现板厚是影响H形钢梁受腐蚀后受力性能的重要因素,翼缘或腹板厚度越小,承载力下降越多、对应挠度值增加越多。     

人工煤气管道内壁腐蚀分析及防腐措施

分析了煤气管道内壁局部腐蚀的机理和原因,煤气管道的内应力和煤气中的杂质是造成煤气管道腐蚀的主要原因,其中硫化氢是造成电化学腐蚀的重要杂质。针对产生腐蚀的原因给出了防腐措施。     

涂层厚度对PCCP砂浆抗硫酸盐-氯盐侵蚀性能的影响研究

对比研究了单一氯盐和硫酸盐-氯盐耦合侵蚀条件下,环氧煤沥青防腐涂层厚度对PCCP蒸养和标养砂浆的Cl-渗透规律;通过抗压耐蚀系数这一指标,评价了涂层厚度和养护方式对砂浆抗硫酸盐-氯盐耦合侵蚀性能的影响。结果表明,相比蒸养砂浆,标养砂浆有更强的抗侵蚀性能;随着环氧煤沥青漆涂层厚度的增加,砂浆的抗侵蚀能力明显增强;在SO42-与Cl-共同侵蚀下,抗压耐蚀系数呈现出先增加后减小的规律;SO42-在侵蚀早期一定程度上会抑制Cl-的扩散,随着侵蚀时间增长,钙矾石大量生成,砂浆内部孔隙率逐渐增大,Cl-扩散速率逐渐增加。     

锈蚀对低碳钢滞回性能影响分析

以不同腐蚀程度Q235钢材试验数据为基础,运用数值模拟方法对锈蚀钢材的屈曲性能、滞回性能进行分析。结果表明,在循环荷载作用下,腐蚀试件屈曲最早发生在具有较大蚀坑的板材薄弱部位;随着腐蚀程度增加,屈曲现象明显,且提前发生;腐蚀钢材与未腐蚀钢材均出现循环硬化、峰值点指向效应等现象,但滞回环饱满程度明显降低,且腐蚀钢材各循环荷载性能指标均降低。     

受拉侧锈蚀钢纤维-钢筋混凝土管片承载力退化模型研究

近年来,国内外新建盾构隧道与管道工程中采用钢纤维-钢筋混凝土管片愈来愈多,在侵蚀环境下管片钢筋锈蚀的问题突出,提出适用于锈蚀后钢纤维-钢筋混凝土管片的残余承载力计算的方法十分重要。鉴于此,文章根据服役期盾构隧道管片所处环境及受力特征,结合钢筋混凝土结构正截面承载力计算理论,提出受拉侧锈蚀钢纤维 钢筋混凝土管片承载力退化模型,并给出相应的求解流程。同时,分析不同锈蚀率与不同钢纤维掺量下受拉侧锈蚀钢纤维-钢筋混凝土管片承载力曲线,并将该模型理论解与压弯荷载作用下钢纤维-钢筋混凝土管片的同步加速锈蚀室内试验结果进行比较,验证了该模型的适用性和可靠性。主要结论有：①随着钢纤维的掺量增加,混凝土的立方体抗压强度会先增大后减小;②偏心受压管片构件极限弯矩最大值随主筋锈蚀率的增大而不断减小,随钢纤维掺量的增大而不断增大,但增大幅度逐渐减小;极限轴力最大值受主筋锈蚀率的影响不大,但随钢纤维掺量先增大后减小。③主筋锈蚀率与钢纤维掺量对大偏心受压构件的影响均大于小偏心受压构件;界限偏心距随主筋锈蚀率的增大而减小,随钢纤维掺量的增大而增大。     

迁移型阻锈剂对混凝土中钢筋的长期影响

采用含有迁移型阻锈剂(MCI)的模拟混凝土孔溶液模拟施用MCI的钢筋混凝土,利用孔溶液中阻锈剂浓度的递减模拟MCI向外部扩散,利用孔溶液中pH值的递减模拟混凝土的碳化,以研究MCI对混凝土中钢筋的长期影响。考虑MCI的类型(醇胺类的N,N-二甲基乙醇胺DMEA和氨基羧酸类的乙二胺四乙酸四钠EDTA-4Na)和浓度(0.1 mol·L^-1和0.05 mol·L^-1)的影响,并采用电化学阻抗谱测试、动电位极化曲线测试研究钢筋阻抗和腐蚀速率随MCI浓度和溶液pH值的变化情况。研究结果表明:初始模拟孔溶液中的MCI浓度对DMEA的耐久性能有一定的影响,最初采用的MCI浓度越高,钢筋表面吸附层越致密,越不易受溶液中MCI浓度降低的影响,而EDTA-4Na对钢筋的阻抗有削弱作用,当溶液中EDTA-4Na浓度降低时反而出现了阻抗增加现象; 当pH值降低时,DMEA在钢筋表面的吸附层有脱附现象,钢筋的阻抗降低,腐蚀电流密度增大,EDTA-4Na的阻锈作用增强,钢筋的阻抗增大,腐蚀电流密度降低; DMEA的阻锈性能较稳定,当溶液中MCI浓度和pH值降低时钢筋始终处于钝化状态; EDTA-4Na不能提供稳定的阻锈作用,钢筋大部分时期处于脱钝状态。     

两种表面状态钢筋在氯盐环境下的腐蚀特征

采用电化学测试方法并结合显微观测技术,对混凝土模拟孔隙液中2种表面状态钢筋试件进行阳极极化试验,研究在不同氯离子浓度环境下钢筋锈蚀的变化过程.结果表明:在混凝土模拟孔隙液中无氧化皮裸筋与带氧化皮钢筋均能发生钝化,且钝化膜稳定性随氯离子浓度上升而变差,带氧化皮钢筋较无氧化皮裸筋的钝化膜更易破坏;同等氯离子浓度下,带氧化皮钢筋维钝电流较无氧化皮裸筋约大1个数量级,腐蚀更为严重.     

Experimental investigation on seismic performance of corroded steel columns in offshore atmospheric environment

This paper presents an experimental and numerical study on seismic performance of corroded steel columns in offshore atmospheric environment. Indoor artificial‐climate accelerated tests on six steel columns and 48 tensile coupons were implemented first. And then the tensile tests were performed to obtain the functional relationships between mechanical properties and mass loss rate for Q235B steel subjected to corrosion. Low‐cyclic reversed loading tests were conducted on six steel columns with different corrosion levels. The influence of corrosion level and axial compression ratio on the failure modes, hysteretic behavior, ductility, stiffness degradation, energy dissipation capacity, the moment–curvature relationships of the plastic hinge region, and equivalent plastic hinge length of the samples were analyzed and discussed. The test results indicate that within a certain range, an increase in corrosion level or axial compression ratio tends to decrease the bearing capacity, deformation capacity, and energy dissipation capacity of steel columns. The axial compression ratio plays an important role in determining the plastic hinge length of steel columns, but the corrosion level has no regular influence on the plastic hinge length. Furthermore, a finite element mode was established. The finite element predictions are in good agreement with the corresponding test results.     

碳化与氯盐复合作用下硫氧镁胶凝材料的护筋性

为探究硫氧镁(MOS)胶凝材料的护筋性,研究了自然养护、碳化、氯盐以及碳化和氯盐复合作用下MOS胶凝材料的电化学阻抗、钝化和脱钝钢筋的极化曲线以及锈蚀面积率.结果 表明:碳化、氯盐单独作用下,MOS胶凝材料中钢筋的阻抗均低于自然养护下的相应阻抗,且随着龄期的延长,钝化钢筋的阻抗均呈现先减小后增大的趋势,脱钝钢筋的阻抗则持续减小;碳化和氯盐复合作用下MOS胶凝材料中钢筋的锈蚀程度明显增加,碳化和氯盐复合作用对MOS胶凝材料内部钢筋锈蚀程度具有叠加效应;各种腐蚀环境中脱钝钢筋的锈蚀程度均高于钝化钢筋.     

缓蚀剂对混凝土模拟液中HRBF500钢筋耐蚀性的影响

应用动电位极化、交流阻抗谱(EIS)、Mott-Schottky曲线测量及扫描电镜(SEM)观察,研究了缓蚀剂D-葡萄糖酸钠(SD)、苯并三氮唑(BTA)、亚硝酸钠(SN)对含质量分数为3.5%NaCl的模拟混凝土孔隙液(SCP溶液)中细晶高强钢筋(HRBF500钢筋)耐蚀性的影响,并与文献报道的此类缓蚀剂对碳素钢筋的缓蚀效果进行了比较.结果表明:在SCP溶液中添加SD后,HRBF500钢筋的腐蚀过程受到抑制,阻抗增大,钝化膜为n型半导体,载流子密度降低,钢筋表面光整致密;添加BTA后,HRBF500钢筋的各项电化学指标下降,钢筋表面布满腐蚀坑;添加SN后,HRBF500钢筋的腐蚀过程也受到抑制.SD,SN可作为HRBF500钢筋的缓蚀剂;BTA不适合作为HRBF500钢筋的缓蚀剂,不同于其对碳素钢筋的缓蚀作用.