含氧量对临界氯离子浓度及钢筋锈蚀速率影响

为了明确氧气含量对钢筋锈蚀的影响,通过对直接反应钢筋钝化膜状态信息的物理量-钢筋极化电阻的测试,研究了不同氧气含量的混凝土模拟孔隙溶液中钢筋钝化膜破坏的临界氯离子浓度及氧气含量对钢筋锈蚀速率的影响.试验结果表明:当钢筋极化电阻值小于270 kΩ.cm2并持续下降时,钢筋钝化膜开始破坏;在氧气质量浓度为10.5至8.7 mg/L的混凝土模拟孔隙溶液中,当pH值为12.5到13.4之间时,钢筋钝化膜破坏的临界氯离子浓度为Cl-与OH-浓度比值是0.1;当pH值为11.7时,钢筋钝化膜破坏临界氯离子浓度接近为零,钢筋钝化膜几乎不能保持完整.氧气含量的适当降低有效减缓了钢筋钝化膜的破坏速度,但对钝化膜破坏时的临界氯离子浓度未产生影响.     

混凝土中胺类有机物——胍对钢筋氯盐腐蚀的作用

为了考察胺类有机物在氯盐环境中的阻锈能力,采用动电位极化测量、电化学阻抗谱法(EIS)和弱极化法,结合氯离子浓度、阻锈剂浓度、溶液pH值3个影响因素,研究胺类有机物———胍在有氯盐存在的模拟混凝土孔隙液中对钢筋锈蚀行为的影响和对已锈蚀钢筋的延缓作用.试验研究表明:在模拟混凝土孔隙液的pH值为12.50,且溶液中胍的浓度与氯离子浓度相近时,胍可在钢筋表面形成保护被膜,有效地阻止和延缓了钢筋锈蚀的发生,显著降低了已锈蚀钢筋的锈蚀速率,甚至使其停止锈蚀.在相同浓度下,当模拟混凝土孔隙液的pH值从12.50降至10.50时,胍的阻锈能力下降,表明胍在氯盐环境中有较好的阻锈能力.     

介质阻挡放电处理苯胺废水的试验研究

用介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体对含苯胺的废水进行了处理,研究了电极与溶液间距、输入功率、溶液初始pH值、无机阴离子(Cl-、SO24-、CO23-)和Fe2+等对苯胺降解的影响.试验结果表明,苯胺浓度为100mg/L时,电极距液面0mm苯胺处理效果最好,输入功率480W、反应10min时去除率达84.32%.苯胺降解率随输入功率和反应时间的增加而增加,弱酸和弱碱性条件下有利于苯胺的降解.NaCl、Na2SO4和Na2CO3对DBD降解苯胺有一定的协同作用,去除率最高可提高至94.52%.溶液中存在Fe2+时,可协助DBD提高对苯胺的去除,Fe2+为50mg/L时去除率最高可达98.03%.     

氯盐环境下桥梁混凝土结构的腐蚀行为及破坏机理

为了解决氯盐导致钢筋混凝土结构耐久性破坏的问题,通过测试处于氯盐侵蚀环境中混凝土内部Cl-含量、pH值及含碱量的分布规律,探讨了氯盐对混凝土结构的腐蚀行为和破坏机理;揭示了氯盐侵蚀下钢筋混凝土曲线桥梁过早劣化的机理,并对此类病害的防治及治理提出了合理建议。结果表明：干湿循环条件下,大量Cl-侵入混凝土内部并且到达钢筋表面,造成钢筋锈蚀、混凝土胀裂,且随Cl-含量增加,混凝土PH值下降,含碱量增大;在含有Cl-的区域,混凝土PH值均降低;氯盐入侵后,增大了混凝土碱骨料破坏的可能性,混凝土内部孔结构发生了明显粗化。     

钢筋锈蚀及混凝土劣化耦合对梁构件力学性能的影响

设计人工模拟环境,研究酸雾、氯盐及硫酸盐混合盐雾侵蚀以及碳化耦合作用下钢筋混凝土梁破坏模式、锈胀裂缝宽度、受弯承载力、荷载-挠度曲线,重点研究钢筋锈蚀与混凝土劣化耦合作用的影响.结果表明:钢筋锈蚀率低于3.27%时,试验梁基本没有锈胀开裂,受弯破坏模式主要为受压区混凝土压碎,极限承载力随锈胀裂缝宽度增加快速减小;锈胀裂缝产生后,破坏形式逐渐转变为受拉钢筋屈服破坏,且承载力随钢筋锈蚀率大幅增加而缓慢减小.荷载-挠度曲线的峰值和斜率随劣化程度增加而减小.钢筋锈蚀导致混凝土开裂,混凝土劣化降低对钢筋的约束,两者耦合加速黏结性能退化,从而导致梁构件力学性能退化.理论分析了试验现象产生的原因,并对试验结果和理论计算结果进行了验证.     

钢筋在混凝土模拟孔溶液及水泥净浆中的腐蚀电化学行为

采用动电位扫描法研究钢筋在混凝土模拟孔溶液中腐蚀电化学行为，获得了不同ＰＨ值和氯离子含量对影响钢筋局部锈蚀的临界关系。采用交流阻抗技术研究了钢筋／混凝土模拟孔溶液和钢筋／水泥净浆体系的界面电化学反应机理及其电化学反应模型。结果表明，在高碱性、低氯离子含量或除氧条件下，钢筋在混凝土中将不发生严重局部腐蚀，钢筋的腐蚀化学反应主要受扩散传质过程控制。     

NaClO掺杂K2FeO4溶液氧化工艺湿法脱除燃煤烟气中的单质汞研究

在鼓泡发生器中,利用NaClO结合K2FeO4溶液氧化工艺湿法脱除燃煤烟气中的单质汞（Hg0）,主要对温度、pH值、SO2入口浓度,以及含氧量对Hg0脱除效率的影响进行了研究。结果发现：NaClO溶液浓度、pH值、SO2的入口浓度是影响Hg0汞脱除效率的主要因素;在最佳条件下,Hg0汞的脱除率可以达到91.6%。     

矿物掺合料混凝土早期氯离子扩散系数的试验

目的 研究掺不同矿物掺合料及Na2SO4混凝土的Cl-扩散系数变化规律,分析其对混凝土早期孔结构的影响.方法 试件在标准养护条件下养护3 d、7 d、14 d、21 d,采用饱盐混凝土电导率(NEL)法测试混凝土氯离子扩散系数.结果 粉煤灰、矿粉混凝土早期的Cl-扩散系数随掺量的增加而增加;粉煤灰与掺Na2SO4粉煤灰混凝土的Cl-扩散系数差值随粉煤灰掺量的增加而增加;矿粉与掺Na2SO4矿粉混凝土的Cl-扩散系数差值在3 d、7 d随矿粉掺量的增加而增加,14 d、28 d差值接近于零;粉煤灰与矿粉混凝土的Cl-扩散系数的差值随掺量增加而增加;掺Na2SO4的粉煤灰与矿粉混凝土的Cl-扩散系数差值在3 d、7 d随掺量的增加而增加,14 d、28 d随掺量增加无明显变化.结论 掺合料的早期活性低于水泥,且粉煤灰低于矿粉;硫酸钠可激发掺合料的活性,但3 d、7 d矿粉混凝土的孔结构比粉煤灰密实,14 d、21 d基本相同,硫酸钠在14 d、21 d时激发作用已完成.     

锈蚀钢筋与混凝土间黏结性能试验

为研究锈蚀对钢筋与混凝土间黏结性能的影响,制作20个中心拉拔试件.通过电化学加速锈蚀得到理论锈蚀率为0%、0.5%、1%、2%、5%的拉拔试件,完成了不同锈蚀率下钢筋与混凝土的拉拔试验.从钢筋几何外形特征与混凝土强度在锈蚀过程中变化的角度分析了锈蚀率对极限黏结强度的影响,以割线刚度的方法定量研究了锈蚀率对黏结刚度的影响.阐述了锈胀裂纹、黏结刚度及试件破坏模式随锈蚀率变化的规律.试验结果表明:随着锈蚀率增大,钢筋与混凝土间的黏结强度、黏结刚度呈现先增大后减小趋势.黏结刚度的退化与锈胀裂纹的出现具有一定相关性.通过整理国内外学者黏结强度退化数据,得到了两段式黏结强度退化试验模型及一定程度上可供工程参考的黏结强度退化保守模型.最后,基于两段式黏结-滑移模型得到了不同锈蚀率下钢筋与混凝土间黏结-滑移本构模型.     

常用低浓度食品胶溶液粘度的影响因素研究(1)

以食品工业中常用的四种食品胶：黄原胶、海藻酸钠、瓜尔胶和琼脂为研究对象,考察了在低浓度水相体系中浓度、温度、pH值变化对胶体溶液粘度的影响。研究结果表明这四种食品胶的低浓度（0.02%-0.7%)水溶液均为指数流体,注变方程符合τ=KD^n,其表观粘度随浓度的增加呈指数规律增长;溶液表现粘度随温度升高而下降;0.25％瓜乐胶溶液的粘度不受pH值变化影响,0.10％黄原胶溶液在pH5.0-9.5范围内、0.30％海藻酸钠溶液在pH6.0-10.0范围内粘度不受pH值变化影响,0.10％琼脂溶液的粘度受pH值影响最大,且在pH7.0附近为极大值。     

海洋大气区蒸养矿粉混凝土内部离子传输与反应

处于滨海大气区的钢筋混凝土结构容易受到氯离子、硫酸根离子等有害离子的侵害，导致结构服役寿命缩短。通过低场核磁等试验研究了蒸养、标养混凝土的孔径分布，揭示了氯离子、硫酸根离子对蒸养混凝土的侵蚀演变规律。结果表明，相比于标养混凝土，蒸养混凝土的无害孔含量降低，有害孔和多害孔含量增大，导致具有更高水化程度蒸养混凝土的抗压强度低于标养混凝土抗压强度。掺入一定量的矿粉可以显著提高蒸养混凝土抗氯离子侵蚀能力，氯离子结合能力越大，氯离子扩散系数越小，表层氯离子浓度越低。当矿粉掺量为25%时，蒸养混凝土的氯离子扩散系数较低，说明矿粉的二次水化作用优化孔径效果达到最佳；随着矿粉掺量的增加硫酸根离子反应系数逐渐降低，当矿粉掺量为50%时，由于混凝土中的钙相物质含量最低，导致硫酸根离子的反应系数最小。     

硫酸盐在混凝土中扩散过程研究

研究硫酸盐在混凝土中的扩散过程及其影响因素对如何预防和减轻硫酸盐腐蚀导致混凝土破坏具有非常重要的意义．根据Fick定律和质量守恒定理,建立了硫酸根离子在混凝土中扩散反应方程,并通过加速腐蚀试验确定多因素扩散系数方程式．最后利用Fortran语言编程,对硫酸根离子在混凝土试样中扩散过程进行了数值分析．结果表明：混凝土中硫酸根离子质量分数随着水胶比和腐蚀溶液质量分数的增大而增大;随着养护时间的增加而减小;当应力比小于0．5时,应力比增加,硫酸根离子质量分数减小,当应力比大于0．5时,硫酸根离子质量分数随着应力比的增大而增大．     

The adsorbing effect of calcined layered double hydroxide for chloride ions in simulated concrete pore solutions

The adsorbing effect of calcined layered double hydroxide （CLDH） for chloride ions in simulated concrete pore （SCP） solutions was investigated with the potentiodynamic polarization method, impedance measurement, ion selective electrode analysis and XRD. CLDH could effectively adsorb Cl^- and increase pH value in SCP solutions containing NaCl. The chloride to hydroxyl ions ratio （[C1^-]/[OH^-]） of the solution greatly decreased by CLDH treatment. In CLDH treated SCP solution with CI-, the pitting potential of carbon steel notably increased, and the surface impedance was much higher, indicating strengthened passivation. The process of CLDH adsorbing chloride ions from SCP solutions was accompanied with the reconstruction of the layered structure.     

Effect of Acid Rain Erosion on Steel Fiber Reinforced Concrete

Acid rain can deteriorate the performance of reinforced concrete structure.Combined with the characteristics of acid rain in China,the properties of steel fiber reinforced concrete subjected to acid rain were studied.The effects of steel fiber content and pH value of acid rain on the mass loss,erosion depth,neutralization depth,and splitting tensile strength of tested concrete were investigated.The mercury intrusion pore(MIP) test was used to analyze the influence of steel fiber on the acid rain resistance of concrete matrix.The results show that the corrosion of steel fiber reinforced concrete subjected to acid rain results from the combined effect of H~+ and SO_4~(2-) in the acid rain,and steel fiber can improve the acid rain resistance of the tested concrete by improving the pore structure and enhancing the tie effect of the concrete matrix.The experiment further indicates that the optimum content of steel fiber is 1.5%compared to the various mixing proportion in this tests.The tested concrete mass loss and splitting tensile strength decrease followed by increasing as a function of corrosion time when the pH value of the simulation solution is 3 or 4,while they decrease continuously in the simulation solution at pH 2.Thanks to the tie effect of steel fiber,the spalling of concrete matrix is significantly improved,and the erosion depth and neutralization depth are less than those of conventional concrete.     

基于双向电迁移的开裂混凝土除氯阻锈效果

采用双向电迁移（BIEM）方法对沿海环境下的开裂混凝土进行修复,以排除裂缝附近富集的氯离子,并对钢筋进行阻锈防护. 通过测定阻锈剂浓度、氯离子质量分数以及钢筋极化曲线,研究不同裂缝宽度下BIEM的作用效应,并通过氯离子迁移特征试验对氯离子的迁移规律加以验证. 试验结果表明：开裂混凝土双向电迁移后,钢筋腐蚀电位均能恢复至较高水平;当裂缝宽度较小时,混凝土保护层中氯离子的迁移规律与未裂混凝土相近;当裂缝宽度大于0.3 mm时,裂缝处的氯离子排出效率随裂缝宽度的增加有所提高,但离裂缝较远处的氯离子排出效率有所降低.     

电化学除氯处理后的混凝土微观结构研究

为了研究电化学除氯对混凝土中离子分布和微观结构的影响规律,采用压汞法、SEM电子显微镜分析等方法对电化学除氯后不同水灰比混凝土试件中钢筋附近和表面层的氯离子和钾钠离子含量、孔隙结构、显微结构进行对比分析.结果显示,电化学除氯后,钢筋附近混凝土与外层混凝土相比,氯离子含量约为1/2,钾离子含量约为5～10倍,钠离子含量约为8～18倍,水化物颗粒间结合不连续、部分水化产物分解.钢筋附近区域混凝土中的氯离子含量明显低于外表层混凝土,钾、钠离子在钢筋阴极附近大量聚集.经过电化学处理后的混凝土试件钢筋附近区域的孔隙率和大孔含量增多,结构疏松;而外表层混凝土结构致密,孔隙细化,水化产物成网络状结合良好.     

氯盐对灌注桩混凝土硫酸盐腐蚀规律的影响

复杂盐渍环境多种离子侵蚀灌注桩混凝土等现浇混凝土结构的腐蚀规律研究较少.文中对未经标准养护的混凝土试块进行全浸泡侵蚀试验,模拟混凝土灌注桩受硫酸盐及氯盐共同作用的侵蚀过程,探讨氯盐对现浇混凝土硫酸盐腐蚀规律的影响.结果发现,混凝土试块受侵蚀的前7 d,其抗压耐蚀系数均高于1,之后呈现先增大后减小的趋势;侵入混凝土试块中的硫酸根离子随着侵入深度的增加逐渐减小,并且越向深处侵入混凝土内部的硫酸根离子含量衰减速度越快;氯离子的存在抑制了硫酸根离子在混凝土内部的扩散,且加速了硫酸根离子随深度的衰减速度.由于氯离子的先期反应阻碍了石膏型硫酸盐侵蚀发生,从而减少了硫酸盐对于混凝土侵蚀所造成的强度损失,氯盐含量低时效果最明显.     

盐碱溶液对混凝土氯离子渗透性能的影响

基于盐碱寒冷地区的工程环境与混凝土的配制特点,模拟配制了SA溶液,对水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个参数对混凝土氯离子渗透性能的影响进行了正交试验研究.结果表明:氯离子渗透深度x与渗透时间t之间的关系可以拟合成幂函数x=atb来描述,且在显著性水平α=0.01下其相关关系显著;SA溶液中SO42-和Mg2+的存在对于Cl-的渗透具有一定的抑制作用,冻融循环在混凝土本体结构未破坏之前对于氯离子的渗透也具有一定的抑制作用;水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个参数对浸于4.0%NaCl溶液、SA溶液、SA溶液并受冻融循环三种情况下氯离子渗透深度影响的顺序不同;随着水灰比的增大,氯离子渗透深度增大;粉煤灰能够抑制氯离子的渗透,且20%掺量的效果优于35%;含气量对于抵抗氯离子渗透存在不利影响,且未受冻融作用时,3.0%的影响更大.     

X100管线钢在酸性土壤模拟溶液中的缝隙腐蚀研究

本文采用矩形缝隙模拟构型研究X100管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为.利用自制的Ag/AgCl微型电极测定缝隙内不同位置的电极电位及氯离子溶度,研究材料在缝内的腐蚀倾向.实验结果表明：在腐蚀时间120 h内,浸泡时间的延长,缝内电极电位逐渐减小并趋于平缓;缝内氯离子浓度在缝隙底端逐渐增加,且增加幅度由缝口到封底逐渐增大,缝底氯离子浓度可以达到模拟溶液氯离子浓度的3倍.缝内腐蚀产物为铁的氧化物或氢氧化物.