氯盐侵蚀作用后钢-BFRP复合筋混凝土梁受弯性能

为研究氯盐侵蚀对钢-玄武岩纤维复合筋(steel-basalt FRP composite bar, B-SFCB)混凝土梁受弯性能的影响,对经氯化钠溶液侵蚀作用后4种不同筋材(钢筋、BFRP筋和2种不同B-SFCBs)受拉性能和5组混凝土梁(钢筋和BFRP筋混凝土梁各1组、B-SFCB混凝土梁3组)受弯性能进行试验研究。分析应力水平和侵蚀时间对B-SFCB受拉性能及B-SFCB混凝土梁受弯承载力、变形、裂缝和破坏形态的影响。结果表明：各筋材抗拉强度随侵蚀时间增加而逐渐下降,无应力侵蚀180 d后,钢筋、B-SFCB和BFRP筋抗拉强度最大分别下降了12%、10%和4%;应力与氯盐侵蚀耦合作用后B-SFCB与BFRP筋的抗拉强度保留率低于无应力侵蚀筋材的;B-SFCB屈服后,混凝土梁仍具有稳定的抗弯刚度,其屈服荷载随筋材截面含钢率的提高而增大;侵蚀时间对无应力侵蚀混凝土梁荷载-挠度曲线影响较小,但对应力与侵蚀耦合作用梁荷载-挠度曲线影响较大,且随侵蚀时间增加而明显;荷载-裂缝宽度曲线变化趋势与荷载-挠度曲线基本一致。基于简化的材料本构模型和基本假定,定义了B-SFCB混凝土梁正截面受弯...     

氯盐侵蚀下的钢筋均匀与非均匀锈蚀研究进展北大核心

氯盐侵蚀引起的钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性性能劣化的主要原因,研究因氯盐侵蚀导致的混凝土内钢筋的锈蚀机理、锈蚀层分布规律以及锈后结构或构件的使用寿命预测,具有一定的工程应用实际意义。综述了氯盐侵蚀引起的钢筋混凝土结构耐久性分析的研究进展。介绍了氯盐侵蚀下的钢筋混凝土结构的性能退化过程,针对基于均匀腐蚀和非均匀腐蚀下的钢筋锈蚀机理及保护层开裂受力分析,以及耐久性寿命预测研究进行了总结与归纳,并提出了一些建议,为氯盐侵蚀下的钢筋混凝土结构的进一步研究提供参考。     

核酸阻锈剂在模拟混凝土孔溶液中对钢筋的阻锈作用

将一种具有20~80个碱基长度的核酸引物混合溶液溶解在缓冲液中作为核酸阻锈剂.采用电化学阻抗谱、动电位极化方法研究了核酸阻锈剂在不同NaCl浓度的模拟混凝土孔溶液中对钢筋的阻锈作用及其机理,并提出了核酸阻锈剂的最佳掺量.利用X射线光电子能谱(XPS)分析了在核酸阻锈剂作用下钢筋电极表面吸附膜的组成结构.结果表明:核酸阻锈剂能显著提高钢筋的耐蚀性,核酸阻锈剂的最佳掺量为模拟混凝土孔溶液总质量的4%.核酸与钢筋具有良好的协同效应,吸附在钢筋表面的核酸能够形成一层致密的薄膜,可有效阻止外来离子的侵蚀,使钢筋具有优越的耐蚀性.     

冶金部建筑研究总院部分新技术产品简介(六)

<正> 13 RI-1系钢筋阻锈剂钢筋锈阻蚀是钢筋混凝土结构在使用中遭受破坏的一个最主要的原因。海洋和沿海地区,盐碱地和盐湖区的构筑物中钢筋受到以氯盐为主的腐蚀。冶金、化工、印染、纺织和食品加工等部门的构筑物还受到多种腐蚀性介质的侵蚀。PI-1系钢筋阻锈剂是一种混凝土外加剂,它掺入混凝土中(在腐蚀环境严重的条件下,用高浓度的阻锈剂预浸钢筋)使钢筋钝化,改善和提高了混凝土自身的防护能力,从而防止了钢筋锈蚀,大大延长了钢筋混凝土构筑物的使用年限。其作用机理在于,阻锈剂使钢筋表面形成完整致密的纯化膜,当钝化膜一旦受到局部破坏(如Cl~-、SO_4~(2-)等侵蚀纯化膜),阻锈剂也可使钝化膜及时自动修复,从     

氯盐侵蚀混凝土结构的精细化数值模拟研究

针对现有试验研究方法在氯盐侵蚀钢筋混凝土结构研究中存在的困难性,开展氯盐侵蚀混凝土结构的精细化数值模拟研究。通过收集与分析现有研究成果,改进了氯盐侵蚀混凝土结构中钢筋与混凝土材料的强度退化模型、钢筋与混凝土之间的粘结-滑移关系退化模型以及纵筋与箍筋锈蚀的对应关系模型,并以收集的21个氯盐侵蚀混凝土梁、柱构件为基础,运用大型有限元软件ABAQUS验证了该精细化数值模拟方法的准确性与可靠性。     

氯盐侵蚀下的钢筋均匀与非均匀锈蚀研究进展

氯盐侵蚀引起的钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性性能劣化的主要原因,研究因氯盐侵蚀导致的混凝土内钢筋的锈蚀机理、锈蚀层分布规律以及锈后结构或构件的使用寿命预测,具有一定的工程应用实际意义。综述了氯盐侵蚀引起的钢筋混凝土结构耐久性分析的研究进展。介绍了氯盐侵蚀下的钢筋混凝土结构的性能退化过程,针对基于均匀腐蚀和非均匀腐蚀下的钢筋锈蚀机理及保护层开裂受力分析,以及耐久性寿命预测研究进行了总结与归纳,并提出了一些建议,为氯盐侵蚀下的钢筋混凝土结构的进一步研究提供参考。     

基于贝叶斯机械算法探究氯离子在钢筋混凝土结构中的扩散规律EI北大核心CSCD

为分析氯盐在钢筋混凝土结构中的传递规律,揭示其扩散机理,采用钢筋混凝土氯盐侵蚀试验来模拟氯盐对钢筋混凝土结构的侵蚀过程.以Fick第二扩散定律误差函数解析解为基础,考虑到测试数据的质量和数量以及回归计算过程中所产生的系统误差对预测模型精度的影响,通过贝叶斯理论对该预测模型进行修正,分别得到钢筋非前沿区域及前沿区域的氯离子扩散预测模型.结果表明:氯盐侵蚀钢筋混凝土基体主要以扩散为主,钢筋的阻滞效应使得钢筋前沿区域5 mm范围内的氯离子浓度提高.     

混凝土中钢筋腐蚀与防护技术(6)——钢筋阻锈剂和阴极保护

1 钢筋阻锈剂 1.1 钢筋阻锈剂的开拓与发展 世界上钢筋阻锈剂的研究与使用经历了很长的时期.日本是一个岛国,20世纪50年代就缺乏建筑用河砂,不得不开发利用海砂,既要解决海洋环境中氯盐腐蚀问题,又要设法防止海砂中氯盐对钢筋的侵害.1973年在冲绳发电站建设工程中,正式大量使用了钢筋阻锈剂.以后用量猛增,到1980年,每年有160万m3混凝土使用了钢筋阻锈剂(钢筋阻锈剂每年用量约1～1.5万t).1982年日本制定了<钢筋混凝土用防锈剂>(JISA6205)工业标准,建设省还发布指令文件(597号文、142号文等),要求在使用海砂或环境氯盐可能超标时,必须使用钢筋阻锈剂.     

氯盐干湿循环条件下有机阻锈剂钢筋缓蚀机制研究

针对海洋潮差浪溅环境下钢筋锈蚀风险高的问题,通过试验,分析了有机阻锈剂对氯盐干湿循环环境下混凝土中氯离子扩散及混凝土中钢筋锈蚀行为的影响,结果表明,有机阻锈剂(ZX)可以有效抑制氯盐干湿循环环境下氯离子在混凝土中的扩散,并缓解钢筋锈蚀的快速发展。     

掺阻锈剂掺合料海水海砂混凝土护筋性探讨

测试了海水海砂胶砂中钢筋的极化电位和失重率,观察了钢筋的锈蚀情况,研究了不同掺合料和阻锈剂对海水海砂混凝土护筋性的影响.结果表明:粉煤灰、矿渣对海水海砂混凝土护筋性改善作用有限,而偏高岭土的改善作用显著,钢筋极化电位明显正移;阻锈剂中三乙醇胺对海水海砂混凝土护筋性改善作用明显;复掺偏高岭土(20%,质量分数)和三乙醇胺(1.5%,质量分数)后,海水海砂混凝土的护筋性明显提高,钢筋极化电位与淡水标准砂配制的普通混凝土相近,钢筋失重率明显降低,标准养护420d后钢筋无任何锈蚀.     

钢筋在碱激发矿渣砂浆中的早期腐蚀行为

研究了模拟海水干湿循环过程中海水拌和碱激发矿渣(SAAS)砂浆、自来水拌和碱激发矿渣(TAAS)砂浆及矿渣水泥复合(CS)砂浆的强度变化.同时,通过腐蚀电位、线性极化电阻、电化学阻抗谱法研究了低碳钢筋(LC)和低合金耐蚀钢筋(LA)在上述3种砂浆中的早期腐蚀行为.结果表明:模拟海水干湿循环过程中,SAAS砂浆表现出较CS砂浆更高的强度保证;SAAS砂浆中钢筋早期腐蚀行为与TAAS砂浆无明显区别;钢筋在SAAS砂浆及CS砂浆中的极化电阻及电荷转移电阻在6个月的干湿循环过程中整体呈上升趋势,表现出较低的腐蚀程度.     

混凝土中低合金钢筋腐蚀产物的微结构分析

通过电迁移法加速了混凝土中钢筋的锈蚀进程,并利用背散射电子(BSE)图像和X射线能谱(EDS)对比研究了钢筋-混凝土界面区低合金钢筋和普通低碳钢筋腐蚀产物的微观形貌与分布规律.此外,分析了钢筋的表面状态(含氧化皮和无氧化皮)对其耐蚀性能的影响.结果表明:在加速腐蚀作用下,钢筋-混凝土界面区均由腐蚀层、局部点蚀区及腐蚀填充浆体组成;其中,含氧化皮的低碳钢筋腐蚀最严重,表现为生成更厚且分布更广的腐蚀层;而无氧化皮的低合金钢筋的腐蚀层较薄且结构更致密,并在点蚀区出现局部Cr元素富集现象,证实其具有最好的耐蚀性能.     

阻锈剂及硅粉、阻锈剂联合应用对防止钢筋锈蚀效果的研究

国内外阻锈剂的对比试验表明．国产HLC-VⅢ筋阻锈剂对混凝土抗氯离子渗透及阻止钢筋锈蚀的效果均优于进口的西卡901。硅粉与阻锈剂联合应用，对提高混凝土本身的密实性．提高混凝土抗氯离子渗透及防钢筋的腐蚀效果更加明显。国产的阻锈剂及硅粉不仅经济，而且其联合应用效果优于国外同类产品。     

Corrosion resistant performance of a chemical quenched rebar in concrete

The corrosion resistance performance of the rebar quenched by a new chemical reagent FM in concrete containing chloride ions was evaluated comparing with bare rebar, water-cooled rebar and air-cooled rebar using electrochemical methods. Two different accelerated corrosion tests (14 cycles of dry/wet alternated corrosion tests and long-term immersion tests) were carried out to accelerate the corrosion process. EIS results of both accelerated corrosion tests showed the corrosion resistance performance of different rebar specimens could be sequenced from high to low as FM-cooled rebar, bare rebar, air-cooled rebar, and water-cooled rebar. It was observed that, after 14 cycles of accelerated corrosion tests, the corrosion degree of FM-cooled rebar is the slightest and most of the initial scale remains undamaged. This result proves that the corrosion resistance of the FM-cooled rebar is much better than the other three kinds of rebar. By using FM-cooling process, the corrosion resistance performance of rebar in concrete has been improved by optimizing the quality of the scale.     

碳化作用下再生保温混凝土内部钢筋锈蚀程度分析

考察了在碳化作用下再生保温混凝土(RATIC)内部钢筋的锈蚀程度。设计了3组再生保温钢筋混凝土构件。在3组试件分别经过28、56、90 d的碳化作用之后,分别对其劈裂面喷涂酚酞试剂研究其碳化深度;之后在无损的状态下采用半电位法测量分析试件内部钢筋的腐蚀区域所占百分比;最后用盐酸洗涤试件内部钢筋,计算钢筋失重率,定量的分析试件内部钢筋受腐蚀情况。研究结果表明:随着碳化龄期的增长,RATIC的碳化深度也逐渐加深,当碳化深度超过保护层厚度的时候,钢筋附近混凝土p H值下降,锈蚀速度也逐渐加快;RATIC试件内部钢筋的腐蚀活动所占区域也随着碳化龄期的增长而不断增大,但试件内部钢筋的质量失重率较低,受腐蚀程度较浅。即RATIC对试件内部钢筋有着较好的保护作用。     

氯盐及亚硝酸盐对混凝土钢筋锈蚀的影响

针对在寒冷地区冬季施工中 ,仍然经常使用大量含有氯盐的早强剂和防冻剂这一现实 ,采用钢筋锈蚀快速试验法 ,研究了氯化钠和氯化钙对混凝土中钢筋锈蚀的影响以及亚硝酸盐的阻锈效果。实验结果表明在氯化钠和氯化钙掺量相同时 ,氯化钙对钢筋锈蚀的破坏比氯化钠的更严重。在向混凝土中掺加氯化钠的情况下 ,无论阻锈比 (亚硝酸钠与氯化钠的质量比 )为 1 .2还是 1 .5时 ,亚硝酸钠均有很好的阻锈作用     

Electrochemical chloride removal in reinforced concrete structures: Improvement of effectiveness by simultaneous migration of calcium nitrite

Electrochemical Chloride Extraction (ECE) is becoming a common methodology for repairing reinforced structures. Also the application of corrosion inhibitors on the concrete surface for its penetration its getting more and more interesting as protective method against corrosion of reinforcements. In this sense, the migration of corrosion inhibitors can be promoted by the application of an electric field, enhancing in this way the transport of the inhibitor. In present work, the simultaneous application of both technologies is proposed. The migration of nitrite to the rebar is promoted during the application of an ECE treatment by modifying the classical configuration through the connection of an external cathode to the rebar. The electrochemical response of the rebar after the treatment has been evaluated by corrosion potential and polarization resistance measurements. The efficiency of the treatment was confirmed by the visual inspection of the rebar and the analysis of chloride and nitrite at the level of the rebar.     

混凝土中钢筋锈蚀深度比值的概率分布模型研究

探究混凝土中钢筋表面坑蚀的分布规律,是进行锈损钢筋混凝土构件可靠性评价的必要前提。通过对掺盐钢筋混凝土试件长达2年的室外干湿循环试验,得到89根不同锈蚀程度的钢筋;对锈蚀钢筋逐根清洗、量取质量、量测及计算分析后,获得了89组钢筋最大坑蚀与平均锈蚀深度的比值,并以此作为钢筋表面锈蚀特征的分析指标,利用数理统计相关知识对该...     

电化学注入阻锈剂对混凝土中Cl~-腐蚀钢筋的阻锈效果

对已用NaCl溶液室内加速活化的钢筋混凝土进行电化学注入阻锈剂、等电量脱盐等处理,通过测定1a内钢筋腐蚀电位、锈蚀速率以及失重率的变化,对比各项钢筋阻锈技术的阻锈效果.结果表明:电化学注入阻锈剂能更有效地防止钢筋的进一步腐蚀.     

钢筋锈蚀破坏的煤矿井塔加固与修复

对产生钢筋锈蚀破坏的某煤矿井塔进行了耐久性检测和安全性评价 ,同时进行了混凝土内钢筋腐蚀机理分析。结果表明 ,井塔的损坏是由于施工中混凝土内掺氯盐引起的 ,目前的耐久性破坏已到了非常严重的地步 ,严重威胁井塔的安全。根据理论分析和实验结果 ,采取SBR复合改性混凝土和渗透性钢筋阻锈剂双重阻锈措施对原井塔进行了加固和修复。一年后的检测结果表明井塔修复效果良好。