缓蚀剂应用于碳化混凝土再碱化技术的可行性研究

通过量子化学计算、分子动力学模拟和电化学测试对阳离子型醇胺缓蚀剂在模拟混凝土孔隙液中对Q235钢的缓蚀机理与性能进行了研究.结果表明:醇胺类分子最高占有轨道位于N原子周围,最低未占轨道位于O原子周围,这种分布可使缓蚀剂在金属表面形成多中心吸附,使缓蚀剂分子在金属表面的吸附更加稳定;4种物质的缓蚀率大小为:N,N-二甲基乙醇胺二乙醇胺正丙醇胺乙醇胺,且计算结果与试验结果一致.在等温等压下,N,N-二甲基乙醇胺、二乙醇胺、正丙醇胺与乙醇胺都能自发地吸附在钢筋表面,其ΔG0分别为-22.256,-23.644,-20.920,-18.910kJ/mol,为单分子层物理吸附.     

某机械厂排架柱混凝土电化学再碱化技术的应用研究

为了对混凝土电化学再碱化技术现场应用效果进行深入研究,选取四川省彭州市某机械厂混凝土柱作为试验对象,跟踪检测再碱化通电修复全过程,从碳化深度、混凝土强度、pH值、腐蚀电位等四方面分析评估再碱化修复效果。结果表明,再碱化的通电修复可分为3个阶段,各阶段电阻率逐级下降,第Ⅲ阶段的电阻约为第Ⅰ阶段的70%;再碱化处理后钢筋附近护层碱性增强,钢筋附近混凝土的p H值加了1.3,钢筋的腐蚀风险显著降低,钢筋再碱化后均能提升至无锈蚀活动状态,且被修复前钢筋的腐蚀情况越严重,修复效果越显著,最大腐蚀电位可从修复前的-346 mV提升到-81 mV。     

有腹筋混凝土构件的再碱化试验研究

通过对有腹筋混凝土构件的再碱化试验,从钢筋配置方式、钢筋类别差异等角度对再碱化过程及碱化效果进行了分析研究。结果表明:再碱化过程中,电源从钢筋笼的任何位置接入试件对再碱化效果的影响基本没有区别;再碱化过程是电化学、电渗以及扩散相互结合、共同作用的过程;再碱化对纵筋和箍筋都具有良好的修复效果,而且不因钢筋所处位置、钢筋尺寸以及钢材种类等因素不同而改变。     

碳化混凝土电化学再碱化效果研究

设计了碳化混凝土的电化学再碱化试验方法,提出了合理的电化学再碱化效果评价指标:pH值与钠离子迁移量.研究了电解质溶液种类及浓度、再碱化时间等对碳化混凝土电化学再碱化效果的影响.结果表明:随再碱化时间的增长,碳化混凝土内部的pH值增大,但pH值增长速率逐渐减缓.对于相同种类电解质溶液,随着其浓度升高,再碱化后碳化混凝土中的钠离子迁移量增大;对于同浓度不同种类的电解质溶液,再碱化后碳化混凝土中的钠离子迁移量不同.     

醇胺类有机物对混凝土模拟孔溶液中钢筋的阻锈作用研究

利用自腐蚀电位法、线性极化电阻法、交流阻抗谱法研究了二乙醇胺(DEA)和N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)两种醇胺类有机物在混凝土模拟孔溶液中的阻锈性能。结果表明:二乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺在混凝土模拟孔溶液中均能起到比较好的阻锈作用,甚至0.08mol/L二乙醇胺在混凝土模拟孔溶液中的阻锈效果比0.6mol/L的亚硝酸钠好。     

碳化混凝土电化学再碱化技术及其性能劣化规律分析

研究了阳极电解液对碳化混凝土再碱化效果的影响,重点讨论了再碱化过程中混凝土抗压强度、钢筋与混凝土粘结性能及腐蚀电位与总电量之间的关系.试验结果表明:锂的碱性溶液作为阳极电解液比钠的碱性溶液好;电化学再碱化处理能使碳化混凝土中的碱性和钢筋自然电位恢复到碳化以前水平,使活化钢筋重新处于钝化状态;再碱化过程中混凝土性能劣化与...     

火灾损伤钢筋混凝土电化学再碱化技术的研究

混凝土电化学再碱化方法主要是应用电解和电渗原理 ,在直流电的作用下 ,使混凝土内钢筋周围产生OH- ,同时使Na+ 等碱性阳离子渗入到混凝土内部 ,恢复钢筋周围的碱性环境 ,使钢筋从新钝化。通过对预制钢筋混凝土试件的再碱化试验 ,实现了再碱化法在火灾混凝土上的应用 ,提出了火灾损伤钢筋混凝土再碱化修复的关键参数值 ,为该项技术的推广应用奠定了基础     

火灾后钢筋混凝土电化学再碱化技术的研究

钢筋混凝土电化学再碱化技术主要是应用电解和电渗原理，在直流电的作用下，使混凝土内钢筋周围产生OH^-，同时使Na^ 等碱性阳离子渗入到混凝土内部，恢复钢筋周围的碱性环境，使钢筋重新钝化。通过对预制钢筋混凝土试件的再碱化试验，研究采用电化学再碱化技术在火灾后的钢筋混凝土中的应用，提出用于火灾后混凝土再碱化修复法的施工方法和注意事项。     

基于拉曼光谱实时检测的碳化钢筋混凝土再碱化机理探究

为了从本质上解释再碱化技术对碳化钢筋混凝土的修复机理,通过1个隔绝外界空气和电解质溶液的模拟混凝土/钢筋界面,利用拉曼光谱技术实现了对碳化钢筋混凝土再碱化修复过程中腐蚀产物成分变化的实时检测.结果表明:经过强加电流式人工加速腐蚀钢筋后,腐蚀产物主要成分为绿锈.在再碱化修复过程中,2个反应同时发生:绿锈被还原为氢氧化亚铁(Fe(OH)_2),并转变为四氧化三铁(Fe_3O_4).酚酞显色试验结果和Fe_3O_4的生成证明了再碱化技术能够有效提高混凝土的碱性.电化学检测结果进一步证明了再碱化技术可以有效减小钢筋的腐蚀概率,降低钢筋的腐蚀活性并使之达到中等程度,但是并没有使钢筋再钝化.     

火灾受损混凝土再碱化修复过程中的导电原理分析

将电化学再碱化应用于火灾受损后的混凝土结构,全面、深入地分析了再碱化对火灾受损后中性化混凝土碱性环境修复的机理;在此基础上对再碱化修复过程中各离子的迁移状况进行了研究;推导了各离子迁移数的理论模型,得到了再碱化过程中OH和Na+浓度比与其迁移数的关系,并对再碱化修复过程中的导电原理做了分析研究.结果表明:电化学再碱化对中性化混凝土碱性环境的修复机理是电解、电渗、扩散和毛细管虹吸等共同作用的结果.该研究为实现电化学再碱化的控制提供了基础性理论依据.     

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。     

Long-term effects of electrochemical realkalization on carbonated concrete

The long-term effects of electrochemical realkalization on carbonated reinforced concrete with a W/C ratio of 0.65 were studied. Fourteen out of 16 carbonated specimens had been subjected to realkalization seven years ago, and the alkalinity of the concrete, the electrochemical characters (corrosion current density and potential) of the specimens and the corrosion conditions of the steel bars were examined. Results of different specimens and also at different time (4, 10, 13 months and 7 years after realkalization) were compared. According to the phenolphthalein and pH meter test, the alkalinity of the concrete had disappeared after seven years. Based on the potentiodynamic polarization test, various corrosion conditions had developed on the steel bars, which was verified by visual observation. All bars were in the depassivated state, and their corrosion current densities increased significantly after seven years. Cracks developed in some of the specimens, and the diverse compactness of concrete and excessive current of realkalization were considered to be possible causes. The effects of the realkalization treatment vanished after seven years.     

再碱化后不同锈蚀程度钢筋的电极化研究

通过不同锈蚀程度的钢筋再碱化后的电极化试验研究,采用线性极化法测定再碱化后钢筋的极化曲线,确定不同锈蚀程度钢筋的再碱化效果.研究发现,在钢筋未锈蚀或轻微锈蚀的情况下,再碱化技术可以使钢筋恢复钝化的状态,取得良好的修复效果;对于锈蚀较严重的钢筋,由于较厚锈层的存在,再碱化后的钢筋基体难以进入再钝化状态.根据试验结果,本文界定了再碱化技术的适用范围.     

钢筋表面氧化层的阴极极化还原过程分析

采用电化学测试方法结合表面分析,研究了再碱化条件下钢筋表面锈层发生还原的可能性,同时采用粉末微电极法研究了铁锈在碱性环境中的阴极过程.结果表明：钢筋及其氧化层在碱性环境中的电极过程都表现出良好的氧化还原性,铁锈的阳极过程表现出2个阶段,但无锈钢筋的阳极过程却表现出3个阶段,锈层氧化物经过电化学再碱化后能够发生不同程度的还原,同时其体积也会相应缩小,再碱化只使腐蚀电位有所正移,但并未使腐蚀电流密度明显降低.     

对再碱化修复技术耐久性理论模型的初步探讨

混凝土碳化是引起钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的主要原因之一.再碱化应用电化学和电渗原理,恢复钢筋周围混凝土的高pH值,使钢筋重新钝化,以达到防止钢筋锈蚀的目的.在对再碱化后混凝土中碳酸钠的反向扩散过程进行合理简化的基础上,利用菲克第二定律建立了再碱化后混凝土的耐久性计算模型.     

氯氧镁钢筋混凝土中涂层钢筋腐蚀的电化学特性

通过Z350电化学工作站,研究了氯氧镁钢筋混凝土中裸露钢筋和涂层钢筋在不同环境中的开路电位、极化电阻及腐蚀电流密度,并且利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对腐蚀产物进行分析.结果表明:锌美特(XMT)涂层在不同环境中可以很好地保护钢筋免受腐蚀,氯氧镁钢筋混凝土中涂层钢筋在水、氯盐溶液和硫酸盐溶液中的腐蚀电流密度是裸露钢筋的1/35,1/43和1/19;氯氧镁钢筋混凝土中裸露钢筋表面存在疏松多孔的层状和块状腐蚀产物,而涂层钢筋表面只存在点蚀.由此可见,XMT涂层对氯氧镁混凝土中的钢筋有一定的防腐效果.     

碳化混凝土再碱化过程控制的试验研究

混凝土碳化是引起钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的主要原因之一。再碱化应用电化学和电渗原理,恢复钢筋周围混凝土的高pH值,使钢筋重新钝化,以达到防止钢筋锈蚀的目的。本文分析了碳化混凝土再碱化技术,提出了相关的理论公式,通过对碳化混凝土的再碱化试验,确定了计算公式中的待定参数,希望实现对碳化混凝土再碱化过程的控制。     

有机阻锈剂对应力加载HRB400钢筋锈蚀行为的影响

研究了氨基醇有机阻锈剂对应力加载HRB400钢筋在混凝土模拟孔隙液中锈蚀行为的影响,并采用动电位扫描、电化学阻抗谱(EIS)分析了氨基醇有机阻锈剂抑制应力加载HRB400钢筋锈蚀的作用机制.结果表明：随着加载应力的增大,HRB400钢筋锈蚀加重,但氨基醇有机阻锈剂可以作用于应力加载HRB400钢筋表面,增大其吸附层厚度,抑制混凝土模拟孔隙液中Cl-对HRB400钢筋基体的破坏,具备阻锈效果.