高浓度硫酸盐环境下桥梁桩基混凝土防腐技术

结合西南某公路桥梁工程桩基混凝土的抗硫酸盐腐蚀需求,研究10％(质量分数)高浓度硫酸盐溶液作用下防腐技术对混凝土抗压强度、抗压强度耐蚀系数及硫酸根离子传输的影响.通过气泡结构和微观形貌分析了防腐技术的作用机理.结果表明,高浓度硫酸盐侵蚀环境下,"膨胀剂+矿物掺和料"类防腐剂防腐效果表现为早期优异后期破坏严重,"盐结晶抑...     

长宁和泸州地区构造变形差异性及其对页岩气保存的影响

长宁和泸州地区是四川盆地南部页岩气勘探的重点区块,分别位于盆—山结构的不同部位,其自元古代以来遭受多期构造改造作用,构造变形特征复杂。通过对研究区龙马溪组底界构造的精细地震解释和岩心裂缝统计分析,对比了长宁和泸州地区的构造变形特征和多尺度断层、裂缝发育特征的差异性,恢复了古生界以来的构造演化过程,为页岩气保存条件评价提供了依据。研究表明：长宁地区构造样式以断层传播褶皱为主,主要构造变形时期为燕山晚期,并在喜山期遭受大规模抬升剥蚀;泸州地区为典型隔档式褶皱,主要构造变形时期为燕山早期,构造形迹在喜山期受到一定改造。泸州地区变形强度总体低于长宁地区,其断层级次和裂缝发育程度较低,页岩气保存条件较好。上述结果丰富了页岩气保存条件的理论研究,为下一步四川盆地页岩气开发提供了帮助。     

有机阻锈剂对混凝土工作性能及钢筋腐蚀性能的影响

通过混凝土拌合物中坍落度、坍落度损失、含气量、混凝土抗压强度以及线性极化等试验,研究了有机醇胺和有机羧酸铵阻锈剂对混凝土拌合物工作性能、力学性能及钢筋耐腐蚀性能的影响。结果表明：两类阻锈剂对混凝土拌合物的影响较小,略微降低含气量;两种阻锈剂均会提高混凝土强度4%-10%,其中醇胺类阻锈剂早期强度提高较为明显;两类阻锈剂均能有效抑制钢筋腐蚀,羧酸铵类阻锈性能优于醇胺类。     

混凝土模拟孔溶液中羧酸胺阻锈剂对碳钢的阻锈行为研究

采用电化学阻抗谱测试、动电位极化曲线测试、干湿循环挂片试验,研究了混凝土模拟孔溶液中不同浓度的羧酸胺阻锈剂对碳钢的电化学和阻锈行为。结果表明:羧酸胺阻锈剂可以有效抑制Cl~-对碳钢的腐蚀破坏,起到阻锈作用;随阻锈剂浓度增大,相应的电化学阻抗弧增大,点蚀电位增高,腐蚀电流密度减小,干湿循环挂片锈蚀面积及深度减小,阻锈效率显著提高。     

隧道初支混凝土抗冲刷溶蚀技术评价及作用机理

隧道初支混凝土被钙溶蚀破坏将导致孔隙率增加、强度下降,进而缩短其服役寿命.根据溶蚀计算模型,可以从减少可溶性钙含量、降低孔隙率和降低混凝土基体的水分传输速率等方面来提升混凝土的抗溶蚀性能.采用硬化气泡、X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析、ICP等方法测试分析分别掺加矿物掺和料(AD)、密实材料(纳米二氧化硅,DM)和疏水材料(有机羧酸酯聚合物,HM)混凝土溶蚀前后的孔隙结构、水化产物、微观形貌和钙离子溶出量等指标.结果表明:矿物掺和料AD可以从降低可溶物Ca(OH)2的含量、细化混凝土孔隙等方面提升混凝土的抗溶蚀性能,溶蚀14 d时混凝土钙离子溶出量较纯水泥组降低10％,但混凝土早期强度偏低,不利于隧道初支混凝土施工;密实材料DM同样具有降低可溶物Ca(OH)2的含量、细化混凝土孔隙等优势,且其早期强度较高,溶蚀14 d时钙离子溶出量较纯水泥组降低22％;疏水材料HM可以从细化混凝土孔隙、降低水分传输速率等方面提升混凝土的抗溶蚀性能,溶蚀14 d时钙离子溶出量较纯水泥组降低30％,且对混凝土强度无不利影响.因此,混凝土的抗溶蚀提升效果顺序为:疏水材料HM>密实材料DM>矿物掺和料AD.     

Ce改性AZ91的微弧氧化膜制备及其耐蚀性能

利用交流恒压微弧氧化技术, 通过Ce改性镁合金基体制备高耐蚀微弧氧化膜. 在100、120和 140 V的外加电压下, 对3种试样: AZ91, 质量分数w(Ce) 分别为0.92%和1.80%改性的AZ91微弧氧化过程、微观结构和组成及氧化膜的耐蚀性能进行研究. 应用电子扫描显微镜(SEM), 电子能谱（EDS）和X射线衍射（XRD）等表征氧化膜的微观结构和化学组成. 利用稳态极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）测试了氧化膜在质量分数w(NaCl)为3.5%的溶液中的腐蚀过程. 实验结果表明氧化膜成膜过程可以分为3个阶段; 氧化膜主要由MgO组成, 镁合金中的稀土元素Ce促进成膜过程, 增加膜层的致密性; 稀土改性后镁合金氧化膜的耐蚀性比镁合金基体提高4个数量级, 腐蚀电流密度低至10^-8 A/cm2．     

新型氨基醇阻锈剂在氯盐污染钢筋混凝土中的应用

对一种新型氨基醇作为掺入型阻锈剂使用的阻锈效果进行了表征.腐蚀试验中分别采用0.35％氯化钠溶液和3.50％氯化钠溶液为拌合水,模拟了两种有代表性的氯盐污染水平,对钢筋的腐蚀速率及掺加阻锈剂后的阻锈效果进行了测试,并与传统的亚硝酸钙的阻锈效果进行了对比.同时,还对掺加阻锈剂后对混凝土强度的影响以及钢筋锈蚀后的表面形貌及化学组成进行了试验研究.结果表明,这类新型的氨基醇对混凝土抗弯及抗压强度均无不利影响,且能非常有效地抑制氯盐对钢筋表面钝化膜的破坏.阻锈剂的存在会引起钢筋表面锈蚀产物形貌的变化,但对锈蚀产物的化学组成影响不大.     

迁移型有机阻锈剂阻锈效果评价方法初探

有机阻锈剂与无机亚硝酸盐相比具有性能和环保等多方面优势,已成为国内钢筋阻锈技术研究的热点。推导了对有机阻锈剂的吸附以及混凝土中氧浓度的变化对钢筋"电位"的影响,从理论上揭示了传统的"电位"法不适用于有机阻锈剂评价的原因。此外,分析了JGJ/T 192—2009《钢筋阻锈剂应用技术规程》中阻锈效率及迁移能力的评价方法的先进性与局限性。     

水泥水化响应纳米材料的制备及性能评价

近年来,纳米材料改性技术已成为提升混凝土耐久性的发展方向,但传统纳米材料难分散、易团聚的特征导致混凝土工作性问题。针对上述传统纳米材料的问题,设计与制备了具备水溶性特征、可在水泥水化环境中自响应,且与Ca~(2+)原位反应形成纳米有机酸钙盐颗粒的新型纳米材料,研究了该纳米材料的构效关系及其对混凝土性能的影响,分析了提高混凝土耐久性的作用机理,介绍了该材料在实际工程中的应用情况。结果表明:与传统纳米材料不同,水化响应材料对混凝土工作性能和干燥收缩基本不产生影响;掺加0.9%的水化响应材料可实现混凝土氯离子电迁移系数与吸水率的显著降低,降幅达到50%以上。