王桂明
材料导报
混凝土耐久性是国际工程界的重要研究课题.大量研究表明:渗透性是影响水泥混凝土耐久性的最关键因素,它与混凝土耐久性之间存在着极其密切的关系.因此,改善和增强水泥混凝土的抗渗性能,并使其具有优良的裂缝自修复能力是提高混凝土耐久性的重要途径,对提高混凝土的耐久性具有重要的意义.在对裂缝自修复作用机理的分析研究基础上,制备了一种裂缝自修复材料,对该材料的自修复功能和作用机理进行了研究与表征,并系统研究了该材料对混凝土耐久性的影响.主要结论如下:(1)在查阅与分析了大量国内外文献资料的基础上,提出了化学转换自修复反应思想,以此为理论依据,制备出了化学转换型水泥混凝土裂缝自修复材料--CCSM.(2)研究表明CCSM可显著提高水泥基材料(砂浆、混凝土)的抗渗性能和抗压强度.砂浆试件的一次抗渗压力由0.4MPa提高到1.4MPa以上,二次抗渗压力由0.1MPa提高到1.2MPa以上,抗压强度则由20.41MPa提高到23.54MPa.(3)CCSM涂层试件的二次和多次抗渗性能的研究表明,CCSM可显著提高混凝土的抗渗自修复能力;对去涂层试件抗渗性能进一步研究证明CCSM主要是通过活性化学物质扩散渗透到混凝土内部,借助化学转换作用来提高混凝土的抗渗性,并赋予混凝土自修复功能.(4)XRD衍射、压汞试验、SEM显微分析和成分分析研究表明,CCSM内含的活性化学物质在水泥基材料中具有扩散渗透性,能在较短的时间内扩散到水泥基材料的内部,并通过化学转换反应促使试件内部的未水化水泥等活性胶凝物质与游离钙离子在孔隙和裂缝中生成不溶性的硅酸钙等结晶体,堵塞内部孔隙,封闭毛细孔通道,显著降低试件的孔隙率(由36.4%降低到14.8%),并使试件内部的有害孔(孔径为100～200nm)和多害孔(孔径大于200nm)明显减少,从而阻止水与侵蚀性介质向内部的扩散.而CCSM的活性化合物在化学转换反应中并不消耗,可反复参与反应,从而赋予水泥基材料持久的裂缝自修复功能.(5)对影响CCSM自修复作用的相关因素的研究表明,水泥基材料中应有一定量的水泥含量(10%以上),才能使CCSM化学转换反应充分进行,从而有效提高混凝土的裂缝自修复作用;延长养护时间、增大环境湿度均有利于CCSM化学转换作用的发挥.(6)研究发现CCSM可明显提高混凝土耐化学侵蚀和抗冻融破坏能力.CCSM处理试件在盐酸和氢氧化钠溶液中浸泡3个月后的抗压强度明显提高(增长率超过28%),在硫酸钾溶液中略为降低(小于10%),抗渗压力均由1.4MPa提高到1.5MPa以上;而基准试件的抗压强度分别减少了20%、18%和27%,抗渗压力由0.6MPa降低为0.4MPa;经150次冻融破坏后,CCSM处理试件的强度损失仅为3.5%,而未处理试件强度损失达到15.6%.CCSM改善混凝土耐化学侵蚀和抗冻融破坏的作用机理在于,CCSM通过化学转换反应大幅度减少了试件内部的毛细孔(孔径为100～1000nm),有效地阻止了水和侵蚀性介质向试件内部的扩散,从而显著降低了侵蚀性介质和孔隙水对试件产生的化学侵蚀和冻融破坏.(7)CCSM还可有效抑制水泥混凝土的碱集料反应.当内掺水泥用量3%的CCSM后,试件长度膨胀率仅为基准样的1/9.(8)吸水率和氯离子扩散系数的测试显示,CCSM可使水泥混凝土的吸水增重率从基准试件的5.91%降低到0.23%～0.56%,氯离子扩散系数仅为基准试件的1/5左右.钢筋锈蚀试验表明:在NaCl溶液中长期浸泡后,CCSM处理试件中钢筋仍保持为钝化状态.由此可见,CCSM显著减少了水和氯离子等侵蚀性介质对混凝土的渗透,可有效防止水泥混凝土中的钢筋锈蚀.(9)依据扩散理论建立了CCSM在混凝土中的渗透扩散方程,并采用有限元分析方法对CCSM中的活性化合物在混凝土中的扩散速度、扩散深度进行了数值模拟.该模型的理论预测结果与实际测试结果具有很好的吻合性,可用于对CCSM实际工程应用的理论指导.
关键词:
混凝土
,
耐久性
,
抗渗
,
自修复
,
化学侵蚀
,
冻融
,
碱集料反应
,
钢筋锈蚀
许晨
,
岳增国
,
金伟良
中国腐蚀与防护学报
为获取更为真实的钢筋锈蚀动力学参数,运用电化学频率调制技术对混凝土中锈蚀钢筋进行了测试；通过与单向极化三点法测试结果对比,明确了电化学频率调制技术的测试参数;结果表明,混凝土中锈蚀钢筋Ba范围在65～250mV/dec,大于溶液中的30～120mV/dec;对EFM测试得到的极化电阻Rp和腐蚀电流Icorr进行曲线拟合分析,得到两者之间经验关系,修正了线性极化法B值.
关键词:
混凝土
,
耐久性
,
钢筋锈蚀
,
电化学频率调制
,
腐蚀电流密度
,
塔菲尔
,
线性极化法
许晨
,
岳增国
,
金伟良
中国腐蚀与防护学报
为获取更为真实的钢筋锈蚀动力学参数,运用电化学频率调制技术对混凝土中锈蚀钢筋进行了测试；通过与单向极化三点法测试结果对比,明确了电化学频率调制技术的测试参数;结果表明,混凝土中锈蚀钢筋Ba范围在65～250mV/dec,大于溶液中的30～120mV/dec;对EFM测试得到的极化电阻Rp和腐蚀电流Icorr进行曲线拟合分析,得到两者之间经验关系,修正了线性极化法B值.
关键词:
混凝土
,
耐久性
,
钢筋锈蚀
,
电化学频率调制
,
腐蚀电流密度
,
塔菲尔
,
线性极化法
郁小芬
,
孙保库
,
陆阿定
,
王涛
,
张海春
,
范会生
腐蚀与防护
采用自然腐蚀、线性极化、动电位极化、SEM扫描电镜和X射线衍射等方法研究了模拟混凝土孔隙液中Cl含量对HPB300钢筋腐蚀行为的影响.结果表明,Cl是引发钢筋锈蚀的重要因素,随着Cl-浓度增加,自然腐蚀电位逐渐负移,当Cl摩尔浓度达到0.25 mol/L时,自腐蚀电位基本不受Cl浓度影响;线性极化电阻Rp逐渐减小;动电位极化阳极区钝化区电位范围逐渐变窄,过钝化电位由0.6 V(SCE,下同)左右逐渐负移至-0.3V左右;腐蚀产物主要为FeO(OH)和FeCl2,产物膜孔隙率减小,微观形貌由片状变为块状.
关键词:
钢筋锈蚀
,
Cl-
,
模拟混凝土孔隙液
,
HPB300钢筋
杨海峰
,
李雪良
,
曾健
,
魏翔
硅酸盐通报
为研究螺纹钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结滑移性能,采用室内加速通电锈蚀方法,分别以再生骨料取代率(0％、50％、100％)及目标钢筋锈蚀率(0％、0.5％、1.5％、2.5％)为主要参数,完成了两种水灰比下23组钢筋-再生混凝土试件的拉拔试验,获得了再生混凝土与不同锈蚀程度螺纹钢筋间的荷载-滑移曲线.基于试验结果,分析了再生骨料取代率、钢筋锈蚀率对钢筋-再生混凝土间起始滑移粘结强度、极限粘结强度、粘结模量、粘结滑移曲线的影响.研究结果表明:随着锈蚀率增加,钢筋与再生混凝土间的极限粘结强度、起始滑移粘结强度与极限粘结强度的比值呈下降趋势;再生混凝土胀裂后,钢筋与再生混凝土间的粘结刚度显著退化,一旦再生混凝土开裂后,粘结刚度下降幅度不明显.
关键词:
再生混凝土
,
钢筋锈蚀
,
粘结滑移
,
粘结模量
杨晓明
,
韩志强
硅酸盐通报
钢筋混凝土结构是目前应用最为广泛的土木工程结构,其在服役过程中容易受到各种因素影响而发生多种病害,从而提前退出使用.研究各种病害对钢筋混凝土结构的影响对于确保钢筋混凝土结构的安全有着重要意义.本文采用拟人的方法将钢筋混凝土结构所受的各种病害(包括:钢筋锈蚀、混凝土碳化、化学侵蚀、冻融破坏、碱集料反应、疲劳破坏、开裂等)归结为几种病症,以此来分析各种病害导致钢筋混凝土的劣化机理,为减轻混凝土病害的影响,确保钢筋混凝土结构的健康提供帮助.
关键词:
钢筋混凝土结构
,
病害
,
钢筋锈蚀
,
碱集料反应
,
疲劳
郭育霞
,
贡金鑫
腐蚀科学与防护技术
通过盐水条件下钢筋的快速腐蚀试验，研究了钢筋在不同水灰比、不同掺料合料掺量以及掺入RI—IC2型阻锈剂情况下钢筋的锈蚀行为.结果表明，水灰比是影响钢筋腐蚀的重要因素之一，相同条件下水灰比越大，钢筋锈蚀越严重；掺入粉煤灰和硅粉后，可有效降低钢筋的腐蚀率；RI—IC2型阻锈剂有良好的阻锈效果，相同掺量下，水灰比越大，其阻锈效果越明显.
关键词:
钢筋锈蚀
,
null
,
null
,
null
白新德
,
彭德全
,
耿怀之
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2002.08.009
在对国内外所使用的检测方法及仪器进行广泛调研的基础上,对腐蚀电位法、交流阻抗法、电流阶跃法及线性极化法进行了比较,得出线性极化法是最简便易行适合现场测试条件的钢筋腐蚀的无损检测技术.并在此基础上提出线性极化法的设计方案,针对线性极化法在现场应用中可能存在的问题,提出了相应的解决办法.
关键词:
钢筋锈蚀
,
无损检测
,
线性极化
,
交流阻抗
,
电流阶跃
喻骁
,
蒋林华
,
于旭
,
张苛伟
,
方源
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2015.05.016
采用氢氧化钠激发矿渣活性,研究钢筋矿渣砂浆在碳化环境中的pH值、碳化深度、抗折强度和钢筋锈蚀发展与氢氧化钠激发剂掺量的关系.研究结果表明:氢氧化钠激发的矿渣砂浆碳化前pH值在13以上,碳化后pH值下降,下降幅度随着氢氧化钠掺量的减少而略微增大.矿渣砂浆的碳化深度随着氢氧化钠掺量增加而下降.在标准养护环境中,预埋在矿渣砂浆中的钢筋自腐蚀电位均正于-200mV,表明钢筋均能形成稳定钝化膜.碳化环境下钢筋自腐蚀电位逐渐变负,最后均低于-350mV,表明钢筋都发生锈蚀,但锈蚀出现的时间随着氢氧化钠掺量的增加而延迟.碳化会导致氢氧化钠激发的矿渣砂浆抗折强度下降.当氢氧化钠掺量为矿渣质量分数的6％时,矿渣砂浆碳化前及碳化后的抗折强度相对最高.
关键词:
碱激发矿渣
,
pH值
,
碳化深度
,
钢筋锈蚀
