复掺阻锈剂和矿物掺合料对钢筋腐蚀的影响研究

用水泥提取液模拟混凝土孔溶液,通过自腐蚀电位、动电位极化和电化学阻抗谱三种电化学技术研究复掺阻锈剂和矿物掺合料(粉煤灰和矿粉)对混凝土中钢筋氯盐腐蚀行为的影响。研究结果表明:复掺矿物掺合料和阻锈剂能有效提高钢筋的自腐蚀电位,降低钢筋受氯离子腐蚀的风险,减小腐蚀速率;其中,抗氯离子腐蚀能力从优到劣依次为:矿渣+Ca(NO2)2矿渣+NNRI矿渣+NNMI粉煤灰+Ca(NO2)2粉煤灰+NNRI粉煤灰+NNMI。在碱性水泥提取液中,可考虑用Ecorr-350m A作为腐蚀开始的标志。     

混凝土中掺阻锈剂和矿物掺合料对钢筋腐蚀的影响

在实际混凝土介质中,采用干湿循环和外渗氯离子的试验方法,通过半电池电位和线性极化两种电化学方法检测,开展阻锈剂、矿物掺合料复掺时对混凝土中钢筋的腐蚀研究。研究结果表明:矿物掺合料和阻锈剂复掺能有效延缓混凝土中钢筋开始活性腐蚀的时间、提高钢筋腐蚀的临界氯离子浓度、降低腐蚀速率。矿渣+Ca(NO2)2提升幅度最大,能将氯离子浓度提高到1.89%;从延缓腐蚀时间和对临界氯离子浓度的提升效果,对钢筋抗氯离子腐蚀能力提升效果总体为:矿渣+Ca(NO2)2矿渣+NNRI矿渣+NNMI粉煤灰+Ca(NO2)2粉煤灰+NNRI粉煤灰+NNMI。     

阴极型阻锈剂在氯盐混凝土中阻锈效果的研究

以探究含氯盐混凝土内阴极型阻锈剂的阻锈性能为目标,借助半电池电位法、钢筋失重法、线性极化法、交流阻抗谱法、X-射线光电子能谱(XPS)等方法,研究了不同阴极型阻锈剂的阻锈性能和掺量之间的关系。结果表明：在掺入阴极型阻锈剂（苯并三氮唑BTA,N,N-二甲基乙醇胺DMEA）的含氯盐混凝土中,钢筋的锈蚀情况较未掺入阴极型阻锈剂时有较大的改善;相同阻锈剂掺量下,BTA阻锈剂的阻锈效果优于DMEA阻锈剂;根据试验结果预测BTA阻锈剂阻锈效果在掺量比为m(Cl^-)∶m(BTA)=1∶4会更好,DMEA阻锈剂阻锈效果在掺量比例为1∶2~1∶4之间最佳。     

大米草提取物阻锈性能实验分析

针对水工建筑物在严苛环境下面临的锈蚀问题,本研究以大米草为原料,采用了乙醇浸取的提取方法制备了一种环境友好型阻锈剂,用于降低氯离子对钢筋的腐蚀。采用电化学阻抗谱的方法研究了大米草提取物在不同浓度下的阻锈性能,对比得出该提取物的最佳用量(0.25%)。分析认为,大米草提取物中的活性有机物通过在钢筋基体上形成氮碳膜,隔绝腐蚀介质,发挥了抑制作用。     

基于特征离子的谢桥井田煤矿透水水源判别

矿井突(涌)水是采矿过程中最具威胁的灾害之一。能否准确快速地判别矿井突水水源,不仅是矿井水文地质工作的主要内容,而且是煤矿防治水工作的重要基础。以安徽淮南煤矿谢桥井田为例,在分析其主要含水层水文地质特征的基础上,利用Aqua Chem软件分别绘制出砂岩裂隙水和灰岩水的Piper三线图,经比较发现在Piper三线图中砂岩裂隙水和灰岩水分布区域存在明显差异,且砂岩裂隙水中次阴离子为HCO_3~-,而灰岩水中次阴离子为SO_4~(2-)。根据这一特点,选定SO_4~(2-)和HCO_3~-作为砂岩裂隙水和灰岩水的水源判别特征离子,通过对SO_4~(2-)/HCO_3~-比值分析比较发现:砂岩裂隙水中SO_4~(2-)/HCO_3~-比值小于0.55,正确回判率高达100%;灰岩水中SO_4~(2-)/HCO_3~-比值大于等于0.55,正确回判率高达91%。     

水工混凝土耐久性提升关键技术研究与应用 江苏省水利科学研究院、南京航空航天大学 盐东水利工程管理处、常熟市水利局

针对水工混凝土耐久性能进行研究,研制了新型实用的钢筋腐蚀光纤传感器,提出一种新的温度补偿方式,对混凝土中钢筋锈蚀进行监测。建立实测数据对钢筋腐蚀模型自动修正的钢筋耐久性动态评估模型和混凝土寿命预测黑箱模型,对钢筋混凝土结构开展评估。基于电渗透的迁移型阻锈剂技术,开发适用于电迁移的阳极阻锈剂,能在2A/m～2的电流密度下渗透至保护层10cm厚的钢筋表面,并具有良好的阻锈效果。     

阻锈剂对海砂高性能混凝土的性能影响

通过添加新型醇胺类钢筋混凝土阻锈剂HLC,研究其对海砂高性能混凝土性能的影响,以探讨在掺入该类阻锈剂条件下,海砂代替河砂在高性能混凝土中大量应用的可行性。对比研究了掺入HLC阻锈剂（掺量为胶凝材料用量的3.0%）前后的海砂高性能混凝土的力学性能、抗裂性能和抗渗、抗碳化及抗氯离子渗透等耐久性能。结果表明,HLC阻锈剂的加入,降低了混凝土的弹性模量,增大了极限拉伸值;提高了混凝土的抗裂系数;减少了碳化深度;降低了混凝土中氯离子的扩散系数和电通量。     

无机阴离子对UV/PS降解水中2,4-DCP的影响

研究考察水中存在的阴离子(Cl~-、HCO_3~-/CO_3~(2-)、NO_3~-)对紫外/过硫酸氢钠(UV/PS)光解2,4-DCP的降解率、反应速率常数、反应动力学级数等的影响,同时选用3种实际水源水体和自来水做为水质背景来验证UV/PS光解2,4-DCP的降解效果。还考察UV/PS氧化2,4-DCP溶液在氯和氯胺消毒工艺过程中消毒副产物生成的种类和产量。结果表明溶液中分别存在Cl-、HCO_3~-/CO_3~(2-)、NO_3~-等常规离子时,低浓度的Cl~-抑制反应进行,高浓度的Cl-促进反应进行,HCO_3~-/CO_3~(2-)对反应有明显的抑制作用,NO_3~-对反应有促进作用。推测出了UV/PS光氧化工艺光解2,4-DCP的五种中间产物及可能的降解反应路径。溶液在氯和氯胺消毒过程中生成的含碳消毒副产物是三氯甲烷、二氯乙酸和三氯乙酸;生成的含氮消毒副产物主要是二氯乙腈和三氯硝基甲烷。UV/PS工艺降低了溶液中2,4-DCP做为前体物生成消毒副产物的量。     

基于多元统计和AquaChem的天山南麓小流域水体化学计量特征

为研究哈密河上游水体质量,设置了23个水质断面进行取样测定,并应用数理统计和Aqua Chem软件研究水体化学特性及其控制因素。结果表明,区域水体呈中性至弱碱性,水体中离子浓度结构不均衡,阴离子中以HCO_3~-和SO_4~(2-)为主,阳离子以Ca~(2+)和Mg~(2+)为主。Durov图表明,区域水化学为Cl~-·HCO_3~-+Na~+·Ca~(2+)型,水质受岩石风化和大气沉降控制。     

重庆老龙洞岩溶地下水化学特征及影响因素

为研究老龙洞地下河出口(G3)与表层岩溶泉(G1、G2)水化学特征差异及影响因素,利用统计方法对2012年月尺度的水化学数据进行分析。结果表明:研究区地下水水化学组成以Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-)为主,水化学类型主要为Ca-HCO_3型;Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-浓度变异系数较小,主要来源于碳酸盐岩地层溶蚀,且以石灰岩溶解为主;硫酸与硝酸参与了碳酸盐岩的溶蚀,其中硫酸对碳酸盐岩溶蚀的影响更大;地下水中SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、Na~+、K~+、Cl~-和NO_3~-浓度变异系数较大,主要受农业施肥、畜禽粪便、企业废水和生活污水等因素的影响;SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、Na~+、K~+、Cl~-浓度表现为地下河高于表层岩溶泉,而NO_3~-浓度表现为地下河低于岩溶泉。     

西部盐雾腐蚀环境下基于Wiener模型的纤维混凝土损伤劣化研究

结合我国西部地区察尔汗盐湖特点,通过配制与盐湖卤水相同SO_4~(2-)浓度的腐蚀溶液,以钢纤维(STF)体积掺量(1%、2%)和玄武岩纤维(BF)体积掺量(0.1%、0.2%)为变化参数,对混凝土进行共计200 d周期的室内盐雾腐蚀加速试验,模拟纤维混凝土在盐湖地区的耐久性损伤劣化。采用随机效应约束条件下建立了Wiener相对动弹性模量退化模型,对混凝土剩余寿命进行可靠度预测。结果表明:钢纤维掺量为2%、玄武岩纤维掺量为0.1%的混凝土耐久性损伤变化量最小,所预测的剩余寿命为354 d;掺入适量的钢-玄武岩纤维能够有效改善混凝土在盐雾腐蚀环境下的耐久性损伤劣化过程;改进的Wiener模型预测结果与实测结果吻合较好,具有较高的可靠性。研究成果可为西部盐湖地区土木建设提供理论参考依据。     

Effectiveness of inhibitors in increasing chloride threshold value for steel corrosion

This investigation was aimed at evaluating the effectiveness of corrosion inhibitors in increasing the chloride threshold value for steel corrosion. Three types of corrosion inhibitors, calcium nitrite (Ca(NO2)2), zinc oxide (ZnO), and N,N’-dimethylaminoethanol (DMEA), which respectively represented the anodic inhibitor, cathodic inhibitor, and mixed inhibitor, were chosen. The experiment was carried out in a saturated calcium hydroxide (Ca(OH)2) solution to simulate the electrolytic environment of concrete. The inhibitors were initially mixed at different levels, and then chloride ions were gradually added into the solution in several steps. The open-circuit potential (Ecorr) and corrosion current density (Icorr) determined by electrochemical impedance spectra (EIS) were used to identify the initiation of active corrosion, thereby determining the chloride threshold value. It was found that although all the inhibitors were effective in decreasing the corrosion rate of steel reinforcement, they had a marginal effect on increasing the chloride threshold value.     

基于多元统计方法的新疆巴里坤盆地地下水水化学特征及其影响因素分析

多元统计方法能同时对多个变量进行分析研究,是一种可用于地下水水化学特征相关分析的有效工具。基于12组水样的9项指标,运用多元统计方法系统分析了新疆巴里坤盆地地下水水化学特征及其影响因素。结果表明：该地区内主要分布低矿化度的HCO₃·SO₄-Ca·Na型水（占总取样点的33.3%）和HCO₃·SO₄-Ca型水（占总取样点的25.0%）,地下水中各离子的空间变异性为中等以上。地下水水化学特征主要受以Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、总硬度（TH）、溶解性总固体（TDS）为主要荷载变量的蒸发浓缩作用和以HCO^-₃为主要荷载变量的溶滤作用影响,两种作用的贡献率分别达76.17%和14.87%。研究结果可为当地地下水资源的保护和可持续利用提供科学依据。     

新疆和田河流域绿洲区浅层地下水水化学特征及成因分析

以和田河流域绿洲区2014年44组浅层地下水样的化学数据为基础,运用描述性统计分析法、Piper三线图、Gibbs图和离子比值法对该区浅层地下水水化学特征进行了分析研究。结果表明,研究区地下水呈中性-偏碱性,大部分为硬度较高的微咸水,且处于氧化状态下。常见阳离子的含量差别较大,由大到小依次为Na~+Ca~(2+)Mg~(2+)K~+;常见阴离子的含量差别不大,由大到小依次为HCO_3~-Cl~-SO_4~(2-)。沿地下水流程从强径流区到弱径流区,离子的含量越来越多,TDS逐渐升高,水化学类型从混合型转变为以Cl-Na型和Cl·HCO_3-Na·Ca型为主。影响研究区地下水化学成分形成和变化的因素主要有蒸发浓缩作用、溶滤作用、阳离子交替吸附作用及人类活动。     

水灰比对水工混凝土中钢筋锈蚀的影响

通过电化学试验方法,探讨了非开裂状态下混凝土水灰比对混凝土中钢筋锈蚀的影响规律,以研究钢筋锈蚀破坏引起的水工混凝土结构失稳破坏.研究表明,降低水灰比,可以延长钢筋开始锈蚀的时间;进入稳定锈蚀阶段后,水灰比越小,稳定腐蚀电流密度就越小,水灰比与稳定腐蚀电流密度存在一定的函数关系,且数据相关性良好;降低水灰比能有效改善混凝土.钢筋界面区的微观结构,降低了界面区的氧气含量,同时也减少了界面区的毛细孔水及层间水含量,氧气和水含量的减少降低了钢筋锈蚀速率.     

Use of various methods for suppressing internal corrosion of the thermal network at the Novomoskovsk state regional electric power plant

The results of using several water-chemical regimes for the thermal network (pH = 8.3–9.0; pH greater than 10; pH = 8.6–8.9 in the presence of a corrosion inhibitor) are reported. The rates of internal corrosion under these regimes are estimated. The regime with pH = 8.6–8.9 and a corrosion inhibitor and the regime with pH greater than 10 are found to produce the same effect. Translated from élektricheskie Stantsii, No. 10, October 2008, pp. 36–38.     

砼构件中钢筋腐蚀速度的检测

通过适当处理钢筋对外加电流的暂态响应数据，使极化电阻法适用于较大砼构件（梁、板）中钢筋腐蚀的检测。小辅助电极法测试结果表明，该方法能较为准确地检测砼构件中钢筋各点的腐蚀速度，而无需考虑小辅助电极引起在大面积工作电极─钢筋上电流的不均匀分布，以及无法确定的极化面积。     

水灰比对水工混凝土中钢筋锈蚀的影响

本文通过电化学试验方法，探讨了非开裂状态下混凝土的水灰比对混凝土中钢筋锈蚀的影响规律，以研究钢筋锈蚀破坏引起的水工混凝土结构失稳破坏。研究表明，降低水灰比，可以延长钢筋开始锈蚀的时间；进入稳定锈蚀阶段后，水灰比越小，稳定腐蚀电流密度就越小，水灰比与稳定腐蚀电流密度存在一定的函数关系，且数据相关性良好。进一步研究表明，降低水灰比能有效改善混凝土-钢筋界面区的微观结构，降低了界面区的氧气含量，同时也减少了界面区的毛细孔水及层间水含量，氧气和水含量的减少降低了钢筋锈蚀速率。因此，非开裂状态下的混凝土，降低其水灰比能有效延缓混凝土中钢筋的锈蚀。     

干湿循环下改性混凝土硫酸盐腐蚀的断裂性能试验研究

分别掺入粉煤灰、矿渣粉、硅灰和聚酯纤维对普通混凝土进行改性,通过切口梁三点弯曲断裂试验研究干湿循环方式下受5%Na2SO4溶液腐蚀混凝土的抗裂阻裂性能。计算分析了腐蚀后改性混凝土的荷载-裂缝口张开位移P-CMOD曲线特性、断裂韧度与断裂能,给出抗腐蚀增韧系数的定义,并研究了硫酸盐腐蚀环境下改性混凝土相对于普通混凝土的增韧效果,探讨了不同腐蚀时期改性混凝土的劣化机理。结果表明:腐蚀后改性混凝土的P-CMOD曲线经历了损伤初弯段、比例弹性段、稳定扩展段和软化段4个阶段;随干湿循环次数的增加,改性混凝土的抗腐蚀增韧系数总体呈先增大后减小趋势;掺加25%粉煤灰可显著增强腐蚀早期混凝土的断裂韧度,掺入聚酯纤维、矿渣有利于混凝土腐蚀后期失稳韧度的提升和断裂能的增加,而掺入硅灰对腐蚀混凝土的增韧效果不明显。