钢筋混凝土板腐蚀性的非破损检测

通过对氯离子侵入的试验室研究,来评价混凝土中的钢筋腐蚀程度。在试验中,声发射法(AE)直接用于估计钢筋腐蚀情况;半电池电势、极化阻抗和混凝土电阻被用于评价钢筋的腐蚀面积,用反边界单元法(IBEM)补偿电势。研究结果表明,声发射法(AE)是评价混凝土钢筋腐蚀的有效方法。     

受硫酸盐腐蚀混凝土微观结构分析

为探讨硫酸盐腐蚀条件下混凝土微观结构的变化规律,采用干湿交替的实验室加速腐蚀方法对混凝土试件进行腐蚀。通过压汞试验(MIP)测定了不同腐蚀时间混凝土的孔隙率,分析了孔径分布的变化规律;使用扫描电镜(SEM)观测了不同腐蚀时间混凝土微观结构的变化,运用分形理论对不同腐蚀时间混凝土表观裂缝特征进行了分析;采用能谱分析(EDS)测试了不同腐蚀时间混凝土内部相对元素含量的变化。结果表明:硫酸盐腐蚀混凝土的孔隙率先减小后增大,裂缝分维数逐渐增大,元素含量变化显著,微观结构完整性遭到破坏,这与混凝土宏观力学性能的退化相吻合。     

腐蚀钢绞线预应力混凝土梁的受弯性能试验研究

为研究腐蚀钢绞线预应力混凝土梁的受弯性能退化特征,制作了5根先张预应力混凝土梁试件和5根钢管抽芯成孔后张预应力混凝土梁试件,并对每组中的4根梁进行了为期13个月的掺盐加速腐蚀(腐蚀率0.94%~2.87%),然后对10根梁进行了3分点静载试验。试验及分析结果表明:腐蚀钢绞线预应力混凝土梁正截面会发生两种典型的受弯破坏方式,一种是传统的适筋破坏(力筋强化→混凝土压碎),因腐蚀尚未影响到预应力钢筋强化到混凝土压碎的完整过程,因而不会导致梁的极限承载力和变形能力降低;另一种是压碎前腐蚀钢绞线钢丝率先被拉断(断丝破坏),这种破坏会导致梁的极限承载力和变形能力发生不同程度的降低;在腐蚀率不大(小于2.87%)的情况下,腐蚀对钢绞线预应力混凝土梁的开裂弯矩、初始强化弯矩、极限弯矩以及初始强化挠度的影响都不显著,但会导致断丝破坏梁的极限挠度(断丝时)明显减小;在极限荷载之后,梁仍可以维持较高的承载能力继续承载并发展残余变形。     

适宜盐渍地区具有强抗腐蚀性混凝土的性能与特点

盐渍地地下水中含有大量的SO_4~(2-)、Mg~(2+)、Cl~-等侵蚀性化学成分,会对水泥混凝土结构产生严重的腐蚀破坏。结合具体工程实例,介绍了在强腐蚀环境下混凝土工程被破坏的特点、腐蚀机理,提出了抗强腐蚀的混凝土的材料组成及特点,并展望了采用抗硫酸盐水泥配制高性能特种混凝土的前景。     

水泥混凝土在机场道面除冰液作用下的化学腐蚀

进行了普通混凝土(OPC)和高性能混凝土(HPC)试件在质量分数为3.5％,12.5％,25％的醋酸钙镁(CMA)溶液中的浸泡试验,测定了腐蚀过程中混凝土试件的质量变化和相对动弹性模量,跟踪了试件表面的剥落特征,比较了硅酸盐水泥HPC和抗硫酸盐水泥HPC的抗CMA腐蚀性.结果表明:CMA对水泥混凝土的腐蚀破坏以表面剥落及其引起的质量损失为特征,反映内在质量的相对动弹性模量并没有显著降低;混凝土的CMA腐蚀剥落程度与CMA溶液浓度和腐蚀时间有关,当浸泡腐蚀时间超过450 d以后,其腐蚀剥落现象开始加剧,而且浓度越大,腐蚀剥落越明显;25％质量分数CMA溶液对OPC具有非常严重的腐蚀破坏,对P·Ⅱ52.5水泥HPC的腐蚀破坏最小,对P·HSR42.5水泥HPC的腐蚀破坏介于两者之间;CMA对混凝土的腐蚀破坏属于表面腐蚀剥落,并不会在混凝土内部产生腐蚀微裂缝,这为今后研究CMA对混凝土的腐蚀破坏机理提供了可靠的试验基础;采用P·Ⅱ52.5水泥HPC可以解决机场道面水泥混凝土的CMA机场道面除冰液的腐蚀破坏问题,为中国北方地区机场道面HPC的研发提供了依据.     

带初始损伤混凝土受硫酸盐侵蚀劣化的机理分析

通过测量混凝土的质量变化量和相对动弹性模量,研究了带初始损伤混凝土在干湿循环作用下受硫酸盐侵蚀的劣化规律,同时利用压汞法(MIP)、扫描电镜(SEM)和电子能谱技术(EDS),探究分析了含初始损伤混凝土在硫酸盐侵蚀作用下的孔结构和腐蚀产物组分的变化.结果表明:随着初始损伤度的增加和水灰比的增大,混凝土受硫酸盐腐蚀劣化加剧;损伤度为20%的混凝土受硫酸盐侵蚀150d后的相对动弹性模量降低至12.3%,试件部分表面剥落;大掺量矿渣混凝土抗硫酸盐侵蚀能力提高;随着腐蚀时间的增加,混凝土孔隙率增大,大孔数量增多;高水灰比混凝土内部腐蚀产物主要是石膏,低水灰比混凝土内部腐蚀产物主要是钙矾石.     

混凝土模拟液中碳素钢-不锈钢连接时的腐蚀规律

为了探明混凝土中普通碳素钢与不锈钢搭配使用时的腐蚀规律,使用含氯离子的混凝土模拟液模拟氯盐污染混凝土环境,测试分析了一系列不锈钢、碳素钢试件的动电位极化曲线(CP)、电化学阻抗谱(EIS)和零电阻电流(ZRA)。研究结果表明:连接不锈钢的碳素钢腐蚀速度明显加快,工程应用时宜采取绝缘措施以降低腐蚀风险;碳素钢-碳素钢之间由于锈蚀程度不同也存在电偶腐蚀,但相比不锈钢-碳素钢连接其腐蚀速度较慢且腐蚀规律不太稳定;在氧气含量一定情况下,受腐蚀产物的影响试件后期腐蚀速度普遍减小。     

盐酸侵蚀下不同强度等级混凝土力学性能退化行为研究

混凝土材料是当今运用最广泛的土木工程材料之一,其在极端环境下的耐久性性能变化是研究重点。以不同浓度的盐酸溶液腐蚀对常用的三种强度等级混凝土(C25, C45, C55)的力学性能进行研究,对比了腐蚀后的损伤形貌。将所有的混凝土小梁试件(100 mm×100 mm×600 mm)标准养护250 d后浸泡于4种不同浓度的盐酸溶液。测试腐蚀后的试件重量损失、动弹性模量损失、抗弯强度损失和抗压强度损失。结果表明:混凝土力学性能的退化程度随着盐酸溶液浓度的增大而增大,高强混凝土(C55)和普通强度混凝土(C25)的抗压强度衰减具有相似规律;盐酸腐蚀后混凝土抗弯强度明显降低,高强混凝土(C55)比起普通混凝土(C25)抗弯强度降低更多;根据试验结果,可为今后高性能混凝土设计提供依据。     

不利环境下花岗岩废粉混凝土力学及耐久性能研究

为研究在不利环境下花岗岩废粉(GWD)混凝土的力学和耐久性能,制备3种掺量GWD(5%,10%,20%混凝土,通过室内强度试验和质量损失试验研究GWD混凝土浸泡于2种溶液(NaCl,H_2SO_4)中力学和耐久性能的变化规律。在此基础上,采用电化学腐蚀试验和扫描电镜(SEM)试验分析花岗岩废粉混凝土的腐蚀机理。结果表明:当GWD掺量为10%时,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度达到最高; NaCl溶液不会降低混凝土强度,但当混凝土中GWD掺量10%后会显著影响其强度; GWD可提高混凝土抗腐蚀性能,且随着GWD掺量的增加,混凝土抗腐蚀性能越好; H_2SO_4溶液相比NaCl溶液更易造成混凝土中的钢筋腐蚀。     

硅烷浸渍混凝土抗硫酸盐腐蚀微观性能研究

为探讨硅烷浸渍混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,对混凝土试件进行表面喷涂硅烷浸渍剂防腐涂层,采用干湿交替的实验室加速腐蚀方法对硅烷浸渍混凝土试件进行硫酸盐腐蚀,针对不同浸渍层数(0层、1层、2层和3层)和不同腐蚀时间(0天、60天、120天和180天)探讨硅烷浸渍混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。通过氯离子渗透性能试验测定了不同工况混凝土试件的氯离子扩散系数;通过压汞试验(MIP)测定了不同工况的混凝土的孔隙率,分析了孔径分布的变化规律。结果表明:受硫酸盐腐蚀的硅烷浸渍混凝土的氯离子渗透系数和孔隙率的变化与涂刷层数和腐蚀时间之间存在定性关系。     

海水腐蚀下钢纤维和PVA-钢混杂纤维对混凝土力学性能影响的对比

试验研究了PVA-钢混杂纤维混凝土(PSFRC)和钢纤维混凝土(SFRC)在海水腐蚀环境下抗压强度和劈裂抗拉强度的变化规律,并对试验结果进行了对比。结果表明,腐蚀前期SFRC和PSFRC的抗压强度和劈裂抗拉强度相差不大;腐蚀后期PSFRC的抗压强度和劈裂抗拉强度均高于SFRC。     

碳化对氯离子和硫酸根离子在混凝土中扩散规律影响研究

隧道混凝土与空气接触的一边受到碳化作用,同时另一边受到来自土壤水环境中腐蚀离子的侵蚀,因此研究碳化作用下腐蚀离子扩散规律具有一定工程意义。模拟了碳化作用后隧道混凝土在硫酸盐与氯盐复合作用下定向腐蚀的过程,将碳化后的混凝土试块(100 mm×100 mm×300 mm)做半密封处理,分别放在质量分数为10%Na_2SO_4溶液、5%NaCl+10%Na_2SO_4复合溶液、10%NaCl+10%Na_2SO_4复合溶液中长期浸泡,研究了双因素腐蚀环境混凝土在碳化作用下离子传输规律及碳化作用对SO■传输规律的影响。结果表明:①混凝土不同深度SO■含量与腐蚀龄期成正比,先碳化再浸泡腐蚀工况下混凝土SO■侵蚀深度远远大于直接浸泡腐蚀工况;②在碳化、Cl~-、SO■多因素作用下,SO■的扩散速度会被Cl~-较大程度地抑制,同时被碳化作用极大地加快;③在碳化、Cl~-、SO■共同作用下,氯盐﹑碳化作用两者的强弱共同决定SO■扩散的速度。     

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.     

氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀与防护试验研究

结合氯氧镁水泥混凝土耐水性,研究氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀与防护,试验变量包括钢筋种类、混凝土保护层厚度和腐蚀龄期等。钢筋种类包括裸露钢筋和美加力涂层钢筋;混凝土保护层厚度包括25、50mm;腐蚀龄期包括60、120、180、240、300、360d。试验采用自来水长期浸泡至试块2/3处,并采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对腐蚀后的钢筋微观结构和化学元素组成进行分析,研究钢筋的腐蚀机理。结果表明,通过软化系数分析,氯氧镁水泥混凝土的软化系数处于0.78~0.87,说明试验设计的氯氧镁水泥混凝土可用于干燥地区、受潮较轻地区或次要建筑结构。通过极化曲线及其电化学参数分析,裸露钢筋腐蚀速率为美加力涂层钢筋腐蚀速率的40~80倍,说明涂层防腐效果明显。     

硫酸盐腐蚀对透水混凝土抗压强度及透水性能的影响

采用体积法配制了3种不同透水混凝土,对其不同硫酸盐腐蚀龄期(30、60、90、120 d)的抗压性能及透水性能进行研究,分析了硫酸盐对透水混凝土的腐蚀机理。结果表明:随硫酸盐腐蚀龄期的延长,透水混凝土的抗压强度有不同程度的降低;腐蚀龄期一定时,骨料粒径越小,其抗压强度的降幅越大。透水系数随腐蚀龄期的延长有增大的趋势,腐蚀龄期一定时,骨料粒径越小,其透水系数的提升幅度越大。硫酸盐与混凝土内部集料反应,生成物体积发生膨胀而导致混凝土内部开裂,使混凝土整体强度降低;并导致混凝土的胶凝物质含量下降,由于生成物自身强度较低,使混凝土的粘结力随之下降,宏观强度降低。     

混凝土耐污水腐蚀防护措施

正由于混凝土的主要成分(水泥的水化物)可与硫酸反应,导致混凝土结构的最终破坏。因此,提高混凝士管道的抗蚀性和耐久性,一方面可通过改善混凝土本身的结构,提高其对腐蚀介质的抵御能力;另一方面,使混凝土与周围腐蚀介质隔离开来,以保护其不受侵蚀。理论上提高胶凝材料的抗硫酸侵蚀性能、控制腐蚀传质过程抑制或减少生物硫酸的生成都能缓解混凝土的微生物腐蚀。因此,防护措施主要包括混凝土     

碳化对含氯盐混凝土钢筋腐蚀特征的影响

研究了碳化作用下内掺氯盐混凝土钢筋的腐蚀面积率和腐蚀等级,并与单一因素作用相比较,阐明了碳化和氯盐复合作用下的钢筋混凝土腐蚀特征.结果表明:碳化和氯盐复合作用下的混凝土钢筋腐蚀面积率和腐蚀等级均大于单一因素作用下的腐蚀面积率和腐蚀等级;随着n(NO-2)/n(Cl-)的增加,碳化与氯盐复合作用下的钢筋腐蚀面积率和腐蚀等级逐渐降低,当n(NO-2)/n(Cl-)为1.2时,钢筋腐蚀面积率由62.0%下降到1.8%.     

用光纤光栅测量混凝土中钢筋的腐蚀--第一部分:基本原理与加速试验的结果

基于混凝土中钢筋腐蚀后体积变化的事实,提出了一种测量钢筋腐蚀的新型传感器.为了验证这一设想,将光纤光栅拉伸后固定在圆形钢筋的表面,放入腐蚀溶液中加速钢筋的腐蚀.在钢筋被腐蚀后,光纤光栅所受到的拉伸应变将被释放,光纤光栅的反射光波长发生变化,通过测量光纤光栅的波长就可以测得钢筋腐蚀程度.试验表明,光纤光栅可以用来测量混凝土中钢筋的腐蚀,测量精度优于±0.1 μm,测量范围约12 μm,非常适用于混凝土结构中钢筋腐蚀的早期监测.     

混凝土制品脱模剂及模板涂料

一、混凝土制品脱模剂 1.作用脱模剂必须起到的作用是: (1)脱模时要使模板从硬结的混凝土上干净地拆除下来; (2)长期地保护模板和延长使用期限; (3)有助于使混凝土制品的表面平整、硬结,没有粉末和不受沾污; (4)防止钢模的腐蚀和对混凝土面的沾污。     

硫酸盐对混凝土腐蚀研究

对普通混凝土和高强混凝土在5.0%Na2SO4(质量分数,下同)、10%MgSO4溶液以及青海盐湖卤水溶液中的损伤失效规律、特点进行研究。结果表明:混凝土在Na2SO4溶液中浸烘循环腐蚀破坏,SO42-导致混凝土产生膨胀性破坏;其损伤劣化包括3个阶段:初始劣化段、性能改善段和性能劣化段。混凝土在MgSO4溶液、青海盐湖卤水中浸烘循环腐蚀损伤,腐蚀溶液中的SO42-和Mg2+共同作用导致混凝土产生剥落型破坏;其相对动弹性模量和重量随腐蚀时间先下降,后稳定,最后加速下降。此外,用SEM、能谱和XRD分析了混凝土在硫酸盐腐蚀作用下的腐蚀产物。