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。     

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。     

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.     

碳化混凝土结构的再碱化维修技术

碳化混凝土的再碱化方法主要应用电渗原理 ,在直流电的作用下 ,使碳酸钠电解质向钢筋周围的混凝土渗透 ,使钢筋周围混凝土再碱化。通过对一根 70余年龄期的钢筋混凝土构件所做的再碱化试验 ,提出了适用于碳化混凝土再碱化维修技术的施工方法及注意事项 ,并提出了相关的理论 ,为该项技术的推广应用奠定了基础     

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...     

碳化混凝土再碱化影响因素及其耐久性研究

通过碳化混凝土再碱化试验,对碳化混凝土再碱化影响因素及其耐久性进行了初步研究.结果表明:电流、外加电压、电解质溶液浓度以及再碱化时间对碳化混凝土再碱化有显著影响;再碱化对钢筋周围混凝土碱性的恢复以及对腐蚀钢筋的再钝化有利.研究分析了影响碳化混凝土再碱化耐久性的因素,为以后实现对碳化混凝土再碱化全寿命控制提供了试验和理论依据.     

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.     

火灾后钢筋混凝土电化学再碱化技术的研究

随着现代文明的发展，火灾的发生越发频繁，其直接后果之一就是对混凝土建筑物的损害。火灾对钢筋混凝土建筑物的损害包括两个方面：一是降低混凝土本身的强度；二是破坏混凝土内部的碱性环境，使混凝土对钢筋的保护失去作用，钢筋发生锈蚀，最终对钢筋混凝土建筑物造成致命的损害。因此，在钢筋混凝土建筑物发生火灾后，修复时首先要恢复混凝土内的碱性环境。     

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。     

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.     

火灾后钢筋混凝土梁抗剪承载力

研究火灾后钢筋混凝土梁抗剪承载力,建立了钢筋混凝土梁的非线性有限元模型,对其在火灾后的抗剪性能进行了数值模拟。有限元模型考虑了火灾作用后混凝土和钢筋的材料损伤,分析了火灾时间、剪跨比、混凝土强度、箍筋直径和箍筋间距对钢筋混凝土梁抗剪承载力和刚度的影响程度。结果表明,随着火灾时间的增加、剪跨比的增大或混凝土强度的下降,火灾后钢筋混凝土梁的抗剪承载力和刚度均明显下降。随着箍筋直径的下降或箍筋间距的增大,火灾后钢筋混凝土梁的抗剪承载力下降,而刚度变化较小。     

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.     

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.     

火灾后钢筋混凝土受弯构件抗弯承载力

研究火灾后钢筋混凝土受弯构件的抗弯承载力统一算法,分析火灾后钢筋混凝土矩形截面梁、单向板和T形截面梁的抗弯承载力。构件受火位置包括受拉区和受压区,截面配筋方式包括单筋截面和双筋截面。考虑以上因素,给出火灾后钢筋混凝土受弯构件抗弯承载力完整的计算公式,结合数值分析和试验结果验证公式的有效性。研究结果表明,提出的计算方法可以较准确地计算火灾后钢筋混凝土受弯构件的抗弯承载力。     

Strengthening fire-damaged concrete by confinement with fibre-reinforced polymer wraps

Extensive research has shown that fibre-reinforced polymer (FRP) wraps are very effective for strengthening concrete columns for increased axial and flexural load and deformation capacity, and this technique is now widely used around the world. The study reported in this paper extends the FRP confinement technique to strengthening fire-damaged circular concrete columns. An experimental programme was undertaken to study the compressive strength and stress-strain behaviour of both unconfined and FRP-confined plain concrete cylinders after being heated to various elevated temperatures for up to four hours and cooled to room temperature. The results show that FRP confinement is highly effective for enhancing the load-carrying capacity of even severely fire-damaged concrete columns. The results also yield insights into the mechanics of FRP confinement of concretes of similar composition but with varying compressive strengths. A modified version of a pre-existing confinement model is proposed for use in designing FRP strengthening schemes for fire-damaged concrete columns.