外电场作用下混凝土中离子的迁移与分布规律研究

以饱和石灰水为电解液,对外掺3％NaCl的混凝土圆柱体试件进行电化学除氯试验,研究了三种不同电流密度( 1.0 A/m2、2.0 A/m2、3.0 A/m2)作用28d后混凝土中氯离子和钾、钠离子的分布规律.结果表明:电流密度越高时,在距离钢筋越近区域,混凝土中的残余氯离子含量越少;电流密度为2.0 A/m2和3.0A/m2时,可使混凝土中距离钢筋20mm范围内的氯离子含量均降低到水泥用量0.15％(占水泥质量)以下.在电化学除氯电场作用下,大量钾、钠离子向钢筋附近区域迁移和聚集,使混凝土试件内层钠离子含量达到最外层的4.8～17.3倍,钾离子含量达到最外层的3.8～17.5倍,从而增加了混凝土内部发生碱骨科反应破坏的风险,并导致部分水化产物分解,使混凝土与钢筋粘结力显著降低.     

除氯后混凝土性能变化规律研究

为了得到电化学除氯对混凝土长期性能的影响,分别在除氯前及除氯后的不同时间对混凝土试件进行离子含量测定、钢筋中心拉拔及抗压强度试验。得出除氯后混凝土内部各离子含量、钢筋-混凝土粘结力及抗压强度随时间变化规律。     

正交试验法研究影响电化学除盐效率的因素

用正交试验法对影响电化学除盐效率的主次因素进行研究,结果表明,电流密度的影响最大,其次是电解质溶液及水灰比,而初始氯离子掺量的影响最小。用压汞法测定孔隙率,发现经过电化学除盐后,钢筋附近混凝土中小于30nm的孔的数量增加,而远离钢筋的混凝土样孔隙率减小。本试验最优电化学除盐组合是电流密度为3A/m2,采用0.001mol/L Li2B4O7的饱和Ca(OH)2电解液。     

钢筋混凝土电化学除氯化物试验研究

本文采用钢筋混凝土电化学除氯技术来排出混凝土中的氯盐,由试验发现,电化学除氯处理过程中,除氯处理前期的氯离子排出量远大于中后期,并且随着通电时间的延续递减明显。在试验前期,试验电流密度对氯离子排出量的影响较为显著,2A/m~2电流密度作用下的氯离子排出量约是在1A/m~2作用下的1.4倍;而在除氯处理的后期,电流密度的大小则对氯离子排出量的影响不明显。通过EDAX能谱仪探究除氯处理后不同离子在混凝土中的分布规律。发现电化学除氯处理后,钢筋附近的混凝土与试件表面附近的混凝土相比,结构更加疏松,孔隙率以及裂缝数目较多,试件表面附近的混凝土的结构则比较致密,孔隙率相对较小。     

电化学除盐对钢筋——混凝土界面粘结力的影响

应用钢筋混凝土圆柱体试件,研究了电化学除盐对钢筋—混凝土界面粘结力的影响。研究结果表明:除盐电流是导致钢筋—混凝土界面粘结力下降的主要原因,但在采用小电流(1 A/m2~4 A/m2)的情况下,粘结力的损失并不明显。     

混凝土电化学除氯过程钢筋周围氯离子迁移规律试验研究

随着服役年限增长,氯盐环境中钢筋混凝土结构的耐久性劣化问题越来越突出。电化学除氯技术是钢筋混凝土耐久性修复重要方法,可有效排除保护层中氯离子,然而电化学除氯过程混凝土内部氯离子迁出规律有待研究。重点研究了电化学除氯过程中钢筋周围氯离子迁出的空间规律。结果表明,电化学除氯结束后,钢筋周围氯离子浓度降低显著,保护层内随着距离钢筋径向距离的增加,残余氯离子浓度增大,表现出明显的非均匀分布。研究成果可为进一步完善钢筋混凝土电化学除氯后的耐久性评估和寿命预测提供依据。     

钢筋混凝土的银电极阳极氧化除氯

混凝土孔溶液中存在的超临界氯离子含量的氯化物会加速混凝土中钢筋的锈蚀,为此提出了银电极阳极氧化除氯方法.结果表明,经过银电极阳极氧化除氯后,混凝土孔溶液中氯离子含量降低,钢筋极化电阻(Rp)提高,混凝土电阻(Rc)、钢筋钝化膜电阻(Rf)、钢筋钝化膜电容(Cf)及钢筋混凝土扩散阻抗系数(σ)得到改善,有效地提高了混凝土中钢筋的抗锈蚀性能.     

电化学除氯对钢筋混凝土钢筋自然电位的影响

利用电化学综合测试仪,研究了不同水灰比、矿物掺合料、氯离子含量和引入方式以及龄期对钢筋混凝土在除氯前后钢筋自然电位的影响规律。试验结果表明钢筋自然电位随除氯前混凝土水灰比、氯离子含量及养护龄期的增大而增大。     

钢筋混凝土电化学除氯研究进展

本文针对目前普遍存在的氯盐环境下因钢筋锈蚀导致混凝土结构过早劣化破坏现状,提出在外加电场作用下迫使混凝土中氯离了排出、钏筋重新钝化的电化学除氯修复新技术。介绍了混凝土结构电化学除氯技术的基本原理,分析了国内外在此方面的研究进展和存在问题。     

电化学除盐工艺参数优化及工程应用探索

对电化学除盐工艺参数进行了优化,并开展了电化学除盐工程应用探索。结果表明,以0.001mol/LLi2B4O7的饱和Ca(OH)2溶液为电解质溶液、2A/m2的电流密度除盐50d,混凝土内氯离子的排除率可达80%以上,且不会对混凝土抗压强度与抗渗性产生明显影响,取得了良好的修复效果。     

电化学除盐试验研究

电化学除盐是一种针对氯污染混凝土结构物的有效无损修复方法，而我国在电化学除盐防锈技术方面的研究与应用起步较晚，一些技术诀窍尚未完全掌握。本文初步探讨了电解质溶液的种类、浓度及电流密度等对除盐效果的影响。试验结果表明，在通电时间和电流密度一定时，采用不同的电解液，除盐效果有差异：电解液相同时，电流密度越大，除盐速度越快，本试验采用0．0010mol／L Li28407＋饱和Ca（0H）2溶液和2A／m^2的电流密度可以取得较好的除盐效果。     

混凝土受弯构件中钢筋锈蚀修复方法评价

氯离子侵入而引起的钢筋锈蚀严重影响钢筋混凝土结构的服役寿命,是危害混凝土结构耐久性的重要因素之一。如何阻止氯盐环境下钢筋的继续锈蚀以及采用何种措施对已锈蚀钢筋混凝土构件进行修复受到了广泛关注。采用模糊综合评价法研究了电化学除氯和涂刷迁移性阻锈剂两种修复方法对阻止钢筋继续锈蚀的效果;和未采取修复措施的锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯承载力进行对比,分析了两种方法的优缺点,结果表明电化学除氯和涂刷迁移性阻锈剂具有相近的修复效果,涂刷阻锈剂方法更易于施工。     

钢筋钢纤维自密实混凝土梁弯曲性能及变形预测

基于有效截面惯性矩,提出了钢筋钢纤维自密实混凝土梁式构件（R/SFRSCC）瞬时弯曲挠度的简化模型。与普通钢筋混凝土梁式构件不同,R/SFRSCC需要考虑受拉区开裂截面钢纤维对梁式构件截面惯性矩的贡献,并基于内力平衡和应变协调计算了梁式构件开裂截面的中和轴高度。为研究钢纤维对钢筋自密实混凝土梁式构件瞬时弯曲变形性能的影响并验证预测模型的准确性,对9根钢筋钢纤维自密实混凝土梁式构件进行了四点抗弯试验,以钢纤维掺量和纵筋配筋率为主要变化参数。结果表明,钢纤维的掺入可以显著提高钢筋自密实混凝土梁式构件开裂后的截面抗弯刚度。正常使用阶段,掺入30 kg/m3和50 kg/m3的钢纤维可使钢筋自密实混凝土梁式构件开裂后的截面抗弯刚度提高26%～117%,但钢纤维的作用随着纵筋配筋率的增加而减弱。采用提出的瞬时挠度简化模型,对比了预测的与实测的钢筋屈服前荷载-跨中挠度曲线,两者吻合较好,模型可用于钢筋钢纤维自密实混凝土梁式构件瞬时弯曲变形的预测。     

电化学除盐对钢筋与混凝土间黏结力的影响

采用电化学方法对含高氯盐混凝土进行除氯盐试验,在得出除盐效率与除盐后微观结构变化规律的同时,对混凝土中的钢筋进行中心拉拔试验,得出除盐后钢筋与混凝土黏结力变化规律,并对变化原因进行分析,探讨应对不良变化的措施.     

电化学除氯对混凝土电阻的影响

利用电化学综合测试仪,研究了不同水灰比、矿物掺合料、氯离子含量和引入方式以及龄期对钢筋混凝土在除氯前后混凝土电阻的影响规律。结果表明：在除氯前,W／C越小,龄期越长,混凝土电阻越大;掺SF和SL使混凝土电阻显著增大。在除氯过程中,W／C越小,混凝土电阻增长越快;掺SF、FA和SL,混凝土电阻逐渐增大,且其掺量越大,混凝土电阻最终增长越多。除氯开始时龄期较长的试件（90d）,其混凝土电阻随除氯时间逐渐减小或变化不大。     

氯盐对钢筋与混凝土间粘结性能的影响

应用WHY全自动压力试验机测试了内掺氯盐混凝土与光圆钢筋、螺纹钢筋的粘结强度。试验结果表明:内掺氯盐导致混凝土与钢筋平均粘结强度下降,氯盐掺量达到胶凝材料2%时,混凝土与光圆钢筋、螺纹钢筋平均粘结强度下降明显;同时掺加胶凝材料2%氯盐、2.6%Ca(NO2)2则会使平均粘结强度有明显的提高,但仍然小于空白素混凝土与钢筋间平均粘结强度。     

电化学除盐对混凝土微观结构的影响

采用电化学除氯技术可以在无需破坏原混凝土结构保护层的条件下,使侵入混凝土的氯盐排出,同时又能使已经活化并开始锈蚀的钢筋表面重新钝化,从而可以实现对因氯盐污染导致钢筋锈蚀破坏的混凝土结构进行无损、低成本、快速修复.主要研究在不同电解质溶液中进行电化学除盐后,混凝土的微观结构的变化.     

除氯后混凝土性能变化规律研究

对电化学除氯效率、除氯后混凝土内部离子含量及分布进行试验研究,同时也测定了除氯后钢筋-混凝土粘结力损失情况,并通过SEM形貌及EDAX图谱分析了除氯前后混凝土内部微观结构的变化。得出电化学除氯效率在60%~80%间,除氯后内部离子有一定规律性,粘结力下降,且微观结构也发生变化。     

钢筋混凝土电化学除氯的研究进展

电化学除氯(Electrochemical Chloride Extraction,ECE)是一种新型无损的钢筋混凝土防护方法。该方法能有效去除混凝土中的氯离子,降低钢筋的锈蚀风险,解决传统维护方法引起混凝土结构服役寿命差的问题,进而提高混凝土结构的耐久性。通过综述目前为止钢筋混凝土在电化学除氯方面的研究进展,系统介绍了影响电化学除氯效率的因素及电化学除氯对混凝土性能的影响,并结合目前的研究进展为钢筋混凝土电化学除氯方法的改进提出了相应建议。     

氯盐环境下已锈蚀钢筋混凝土修复效果研究

钢筋的锈蚀是混凝土耐久性失效的主要原因,阻止钢筋锈蚀对于保证混凝土结构使用寿命具有重要意义。为提高氯盐侵蚀环境下已锈蚀钢筋混凝土构件的无损修复效果,对不同锈蚀程度的钢筋混凝土试件分别采用电化学除氯和涂刷渗透型迁移性钢筋阻锈剂的方法进行修复试验,测试了修复后的钢筋锈蚀电流密度和锈蚀率等指标,对比分析了两者的修复效果。结果表明,初始锈蚀率较大时,电化学除氯方法阻止钢筋继续锈蚀比涂刷阻锈剂的效果更好。