Experimental monitoring of chloride-induced reinforcement corrosion and chloride contamination in concrete with ground-penetrating radar

In this article, we present a laboratory experiment to monitor the accelerated corrosion in concrete using ground-penetrating radar (GPR). Four concrete test specimens were cast with rebars of different size and placed at different depths. The lifetime decades of reinforcement corrosion process were accelerated into 18 days by using the impress current technique. The electrochemical corrosion process was periodically monitored with GPR. Two control specimens were also prepared to investigate the influence of chloride contamination on GPR signal. The measured data were analysed both in time and frequency domains. In time domain, the peak-to-peak amplitude of a wave reflected by a rebar was calculated to investigate the relationship between an increase in signal amplitude and the degree of corrosion. In frequency domain, the time–frequency representations of the signal were computed by using S-transform. The results show that reinforce corrosion increased the amplitude of reflected signal in time domain but did not change the peak frequency in frequency domain while chloride contamination attenuates the signal to smaller amplitude and lower peak frequency. Based on the results, a novel process is finally proposed for GPR-based corrosion detection.     

Life cycle cost management of concrete structures relative to chloride-induced reinforcement corrosion

Chloride-induced reinforcement corrosion is one of the major causes for the deterioration of concrete structures. This article has developed a performance-based life cycle cost management (LCCM) model for reinforced concrete structures relative to corrosion deterioration. This model is characterised by three features: (1) a chloride-induced probabilistic corrosion deterioration mechanism is used to predict the service life of concrete structures; (2) the performance of a concrete structure is measured by serviceability limit states and structural capacity limit states; and (3) a dual management methodology is adopted, in which management actions are optimised to maximise the life cycle performance of a concrete structure under limited budget constraints and minimum required serviceability constraints. Case studies of bridge decks and piers are provided to demonstrate the application of the proposed performance-based LCCM model.     

混凝土中钢筋腐蚀监测技术研究现状及发展趋势

介绍了混凝土中钢筋腐蚀的电化学机理,总结了目前混凝土中钢筋腐蚀监测的研究成果及存在问题,提出了钢筋腐蚀监测今后发展的方向.     

浅谈混凝土中钢筋锈蚀的产生与防止措施

阐述了钢筋锈蚀机理，从pH值、Cl^-含量、混凝土保护层等多方面，分析了混凝土中钢筋锈蚀的影响因素，并从合理选材、提高混凝土密实度、增加保护层厚度等方面，提出了防止钢筋锈蚀的措施。     

一般大气环境条件下混凝土中钢筋开始锈蚀时间的预测

基于钢筋锈蚀的电化学机理，从pH值对钢筋表面钝化膜稳定性的影响入手，考虑部分碳化区的影响，建立了大气环境下混凝土中钢筋开始锈蚀时间的预测模型。在此基础上，分析了保护层厚度，水灰比，相对湿度等因素的影响规律及不考虑部分碳化区引起的误差。     

YJH渗透结晶型防水材料对钢筋锈蚀的防护作用

通过对水泥砂浆试件的吸水率、电极电位变化以及强度的测试，研究了YJH渗透结晶型防水材料对钢筋锈蚀的防护作用。实验结果表明，YJH渗透结晶型防水材料可以显著减少水或其它溶液向水泥混凝土内部的渗透，从而有效防止混凝土中钢筋的锈蚀。并可提高试样的强度。     

钢筋锈蚀对钢筋混凝土构件承载力的影响

主要介绍了钢筋锈蚀对钢筋混凝土受弯构件及轴向受力构件的正截面承载力,斜截面抗剪承载力的影响,总结分析了锈蚀钢筋对混凝土粱、柱承载力的影响,并在此基础上提出了进一步研究的思路.     

混凝土中钢筋的电解液加速腐蚀方法

电解液腐蚀方法常用于诱导混凝土中钢筋的腐蚀以便加快腐蚀速度.为评价电解液腐蚀方法应用于混凝土中钢筋加速腐蚀的有效性和误差范围.在不同厚度混凝土中的光面钢筋的试验结果显示,实测腐蚀率与基于法拉第定律所计算的理论腐蚀率相符合.腐蚀过程中测量了电阻.结果显示实测电阻随累积腐蚀率变化.腐蚀初期电阻快速增大至其最大值,但随之又快速下降,再缓慢降低,直至在其最小值附近变化趋于停止.与前期研究结果的比较显示,光面钢筋与变形钢筋表现出相似的电阻-腐蚀率关系.     

钢筋腐蚀与混凝土的耐久性

针对混凝土耐久性的现状,介绍了钢筋锈蚀危害与经济损失,阐述了混凝土质量对钢筋锈蚀的影响,并从物理、化学两方面研究了混凝土对钢筋的保护和不足之处,提出我国应吸取国内外以往经验教训,重视前期防护。     

混凝土强度对混凝土中钢筋腐蚀的影响

混凝土保护钢筋不被腐蚀.人们普遍认为钢筋混凝土中钢筋的腐蚀随混凝土强度变化.为研究钢筋腐蚀率随混凝土强度的变化规律,通过浇筑20个钢筋混凝土试件,养护至4种不同龄期后将钢筋腐蚀相同的时间.电解液腐蚀方法用于诱导腐蚀以便加快腐蚀速度.钢筋的理论腐蚀量根据法拉第定律计算,实际腐蚀率根据钢筋腐蚀前后的重量损失计算.试验数据显示当混凝土强度为23～35MPa时,钢筋腐蚀率随混凝土强度增大有下降趋势,但混凝土强度为27～30MPa时,钢筋腐蚀率反而随混凝土强度增大而升高.     

氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理与防腐技术

钢筋锈蚀是引起混凝土结构破坏的主要原因,而大多数情况氯盐腐蚀是钢筋腐蚀的首要因素。本文以钢筋腐蚀为主线,分析阐述了氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理,指出了相应的防护技术措施,并着重讨论了氯盐环境对高性能混凝土防腐的技术要求,介绍了近5年内建成的两个工程实例及其采用的混凝土技术。     

钢筋混凝土裂缝的分析与处理

针对钢筋混凝土构件普遍存在的裂缝问题 ,从影响构件正常使用和影响构件结构受力两方面提出了相应的裂缝处理方法 ,以便及时进行维修和加固。     

人工气候环境下"双掺"高性能混凝土内钢筋加速腐蚀试验研究

利用人工气候环境,对近海地区环境条件下“双掺”高性能混凝土内的钢筋锈蚀进行模拟试验研究。对比结果表明“双掺”高性能混凝土抗钢筋锈蚀性能都比普通混凝土有较大提高,模拟试验结果和现场检测实际情况接近,对于“双掺”高性能混凝土在近海地区的应用提供了理论与实践依据。     

混凝土中钢筋通电加速锈蚀与自然锈蚀的对比

通电加速锈蚀是目前试验研究中用于获得锈蚀钢筋混凝土构件的一种常用方法,它与自然锈蚀之间存在一定的相关性和差异性,在系统归纳总结现有研究成果的基础上,从锈蚀机理、锈蚀过程、锈蚀速率、电通量等方面对两种锈蚀条件的相关性和差异性进行了细致的对比研究,对现有加速锈蚀试验研究成果的应用具有促进作用。     

混凝土保护层锈胀开裂条件的弹性力学分析

混凝土中钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性研究的重要内容,研究混凝土中的钢筋锈蚀,并建立混凝土保护层锈胀开裂时钢筋锈蚀量估计模型,是分析现有结构性能退化及耐久性评估的关键工作,对于准确预测结构的使用寿命与剩余寿命具有十分重要的意义.采用弹性力学分析方法,对混凝土保护层锈胀开裂全过程进行了建模,借助一些合理的假设,得到了混凝土保护层锈胀开裂条件的理论计算公式,该公式不仅可以应用普通混凝土结构,也可应用于其他类型混凝土结构.最后并对公式进行了验证,表明理论计算公式具有较好的实用性.     

电化学检测技术在混凝土内钢筋腐蚀研究中的应用现状与展望

钢筋腐蚀引起的混凝土结构耐久性的退化目前己成为混凝土研究领域关注的课题。钢筋腐蚀的机理是钢筋表面阴极和阳极之间的电化学反应；钢筋腐蚀速度的准确检测是结构的耐久性评估、可靠度计算、剩余寿命预测以及工程加固的前提。目前在钢筋腐蚀速度检测方面，电化学检测技术因其设备简单、测量精度高且适合于现场检测而越来越受到人们重视。本文就电化学技术在研究混凝土内钢筋腐蚀机理、检测混凝土内钢筋腐蚀速度等方面的应用现状进行了总结，并对今后需进一步研究的工作进行了探讨。     

港工腐蚀钢筋混凝土结构修复技术研究

指出钢筋腐蚀是港工混凝土结构过早破坏的主要原因之一,并结合国内外对港工腐蚀钢筋混凝土结构修复技术的研究与评价,提出了修复技术存在的问题,为港工腐蚀钢筋混凝土结构修复技术研究和应用提供了参考。     

钢筋混凝土结构的腐蚀因素和抗腐蚀对策

针对钢筋腐蚀是我国钢筋混凝土结构耐久性失效的主要原因，分析了钢筋的电化学腐蚀原理，介绍了钢筋混凝土结构的抗腐蚀对策，从而增强其结构耐久性，延长使用寿命。     

电阻率技术在混凝土钢筋锈蚀测试中的应用研究

影响混凝土结构耐久性的原因较多,但钢筋锈蚀是最主要原因,它所造成的破坏和损失也是最严重的.目前在钢筋锈蚀检测方面,电阻率检测技术因其设备简单、应用范围广、适合于现场检测而越来越受到人们重视.在分析了混凝土中钢筋的锈蚀机理的基础上,对电阻率检测技术做了详尽的介绍,然后分析了测试过程中的影响因素.并对今后的研究工作进行了探讨.     

锈蚀钢筋与混凝土的粘结强度模型

为了建立较为完善的锈蚀钢筋与混凝土的粘结强度模型,改变以往仅考虑钢筋锈蚀程度的单因素回归分析方法,对粘结强度模型进行理论分析。对钢筋与混凝土在接触面上的粘结作用机理及粘结力组成进行分析,借助弹性力学方法,建立了锈蚀前钢筋与混凝土的粘结强度理论模型。从锈蚀改变钢筋表面特征参数和混凝土保护层约束力入手,采用钢筋均匀锈蚀假定,并基于未锈钢筋与混凝土的粘结强度模型,建立了钢筋锈蚀后的粘结强度计算模型,该模型能够考虑各种因素对粘结强度的影响。通过试验数据对模型进行了验证,结果吻合较好。