锈蚀钢筋混凝土黏结性能及本构关系的试验研究

通过电化学加速锈蚀方法,获得了不同锈蚀率下(0 ～4.84％)高强钢筋与混凝土的黏结-滑移曲线.分析了钢筋锈蚀率对钢筋与混凝土之间黏结强度、黏结刚度的影响.结果表明:钢筋锈蚀率较低时(≤2.22％),黏结强度、黏结刚度均随锈蚀率的增长而增强;当钢筋锈蚀率超过3.46％时,试件出现锈胀裂纹,黏结强度、黏结刚度出现明显衰退;基于试验结果,建立了高强钢筋锈蚀后与混凝土间黏结-滑移本构方程,可用于对锈蚀钢筋混凝土结构的有限元分析提供参考.     

钢纤维对混凝土内钢筋锈蚀性能的影响

通过钢纤维混凝土中的钢筋锈蚀试验,比较素混凝土和钢纤维混凝土保护层开裂时间的不同,探讨了钢纤维对混凝土中的钢筋锈蚀性能的影响机理.建立了混凝土保护层开裂前钢筋锈蚀有限元计算模型,分析了钢纤维掺量对保护层锈胀开裂时间的影响.结果表明,掺入钢纤维可以延长钢筋混凝土的使用寿命,有限元计算出的混凝土保护层初裂时间与快速试验结果比较吻合.     

江苏某桥结构混凝土耐久性现场检测与评估研究

对江苏某桥不同的结构部位混凝土外观、力学性能、碳化深度、钢筋保护层厚度、钢筋锈蚀进行现场检测.检测结果表明各个结构部位混凝土存在竖向裂缝.虽然结构混凝土力学性能存在一定波动性,但总体上处于较好和良好状态.结构混凝土的碳化深度较小,碳化深度与钢筋保护层厚度比值均小于1,结构混凝土碳化深度对钢筋锈蚀影响程度为轻微.混凝土钢保护层厚度变化较小,对钢筋耐久性影响不显著.钢筋锈蚀电位检测表明结构混凝土钢筋锈蚀不明显.江苏某桥各个结构部位混凝土使用状态良好.     

钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结滑移性能试验研究

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.     

水泥组成对混凝土中钢筋锈蚀的影响

本研究在人工模拟自然环境条件下加速混凝土中钢筋的锈蚀,采用电化学方法研究了水泥组成对混凝土中钢筋锈蚀的影响规律.研究结果表明,水泥组成对混凝土中钢筋的锈蚀有显著的影响作用.混合水泥配制的混凝土能有效延缓混凝土中钢筋的锈蚀,延长钢筋开始锈蚀时间;水泥混合材的密实效应及氯离子吸附效应对改善混凝土--钢筋界面区的微观孔结构和减少钢筋表面的氯离子浓度有积极作用,可以降低钢筋的锈蚀速率.     

钢筋锈蚀膨胀对钢筋-混凝土抗拔性能的三维数值分析

由于地下水和空气的存在,承担拉应力的地下结构物因混凝土初始裂缝而较易发生钢筋锈蚀。钢筋锈蚀产物引起混凝土产生锈胀应力,若锈胀应力超过混凝土材料强度,混凝土容易开裂,导致钢筋与混凝土的接触面积下降,界面粘结强度、摩檫力和机械咬合力降低,进而影响钢筋-混凝土的抗拔性能。常规数值模拟方法主要通过修正钢筋-混凝土界面弹簧刚度,较难准确模拟锈胀效应引起的混凝土开裂。本文针对钢筋锈蚀膨胀对钢筋-混凝土抗拔性能的影响,建立了钢筋-混凝土试块拉拔的三维模型,分析不同锈胀程度下钢筋-混凝土的抗拔性能。结果表明,钢筋锈蚀膨胀引起了初始混凝土损伤,引起钢筋-混凝土抗拔性能的降低。     

高温下钢筋与混凝土粘结锚固性能试验研究

为研究温度对钢筋与混凝土粘结性能的影响,通过制作30个标准立方体试块、8个温度场试件及15个中心拉拔试件,分别完成了室温(20℃)、100℃、200℃、400℃、600℃下标准立方体试块抗压试验与抗拉劈裂试验、拉拔试件温度场试验及中心拉拔试验.分析了高温作用对混凝土抗压强度与抗拉强度的影响,根据温度场试验研究结果,提出一种简易的高温下中心拉拔试验方法,在此基础上研究了高温下钢筋与混凝土粘结性能退化规律.基于Harajli模型综合考虑温度对粘结强度、峰值滑移及试件破坏模式的影响,提出了高温下钢筋与混凝土粘结-滑移本构模型.试验结果表明:高温下混凝土强度、钢筋与混凝土的粘结强度随温度升高整体呈下降趋势,但在100℃时发生陡降现象,高温下钢筋与混凝土的粘结强度变化趋势与混凝土抗拉强度相近.最后提出了高温下钢筋与混凝土的粘结-滑移本构模型,并验证了模型的适用性.     

钢筋表面氯离子浓度预测实用模型及数值研究

钢筋表面氯离子是诱发钢筋锈蚀的主要原因之一,因此,预测钢筋表面氯离子浓度对钢筋混凝土结构的耐久性预测具有十分重要的意义.根据氯离子扩散理论和混凝土随机骨料模型建立氯离子在混凝土中扩散理论模型,通过对氯离子侵蚀混凝土扩散理论模型的Monte-Carlo数值模拟的结果回归分析,建立了钢筋表面氯离子浓度预测高斯函数实用模型.分析了实用模型中三个参数的物理含义,同时建立了实用模型中参数与侵蚀时间、骨料率之间的函数关系.实用模型为实际工程的氯离子浓度预测提供了极大的便利.     

钢筋肋纹尺寸对钢筋-混凝土抗拔性能数值分析

钢筋与混凝土之间的粘结强度对地下结构物的承载力和耐久性至关重要。然而,钢筋在混凝土浇筑之前可能受到水气引起锈蚀,钢筋肋纹的高度和宽度将有所锈损而影响钢筋-混凝土的抗拔性能。本文针对钢筋肋纹尺寸对钢筋-混凝土抗拔性能的影响,建立了钢筋-混凝土试块拉拔的三维数值模型,通过开展钢筋肋纹宽度和高度的参数分析,研究了钢筋肋纹尺寸对混凝土应力分布、荷载-位移曲线的影响。结果表明,钢筋肋纹尺寸的增加能带动钢筋周围混凝土参与承载工作,钢筋-混凝土抗拔性能增强,钢筋肋纹尺寸对地下结构物的承载性能影响显著。因此,在浇筑混凝土之前需通过有效措施保护钢筋肋纹,避免钢筋肋纹初始锈损。     

输电线路钢筋混凝土氯离子二维扩散性数值研究

考虑到铁塔基础横截面形状对氯离子扩散性的影响,本文对应力损伤下钢筋混凝土结构氯离子二维扩散机理进行了数值研究.在综合分析氯离子扩散系数影响因素的前提下,首先建立了混凝土氯离子扩散的有限元模型,具体研究了应力损伤下横截面形状、钢筋直径和保护层厚度对混凝土氯离子传输特性的影响.研究表明,横截面形状对混凝土氯离子扩散性有重要影响,矩形截面角点附近的氯离子浓度要高于其他截面.对于相同的横截面形状,钢筋与混凝土交界面处的氯离子浓度明显高于远离钢筋的位置.     

水性涂料在混凝土防腐中的应用

随着水性涂料的不断发展和成熟,混凝土防腐用水性涂料体系也不断涌现。结合交通行业中混凝土桥梁防腐涂料标准及防腐技术条件,以及具体的涂料使用环境和工程实践,介绍了水性环氧类混凝土防腐涂料体系、水性丙烯酸类混凝土防腐涂料体系、清水混凝土用水性氟硅透明涂料体系等三类目前使用较为广泛的混凝土防腐用水性涂料体系及其各自特点。     

混凝土防腐涂料的研究进展

混凝土具有多孔结构,水和离子可通过其孔隙渗入其内部,对其造成腐蚀。混凝土也是一种脆性材料,在应力的作用下,混凝土产生的微裂缝更进一步加快混凝土的腐蚀速度。混凝土防腐与基础和工业建设直接相关,发展高性能混凝土防腐涂料对于延长混凝土服役时间十分重要。文中系统介绍了混凝土的腐蚀机理并总结了硅烷及硅氧烷类涂层、表面成膜及孔隙封闭型涂层的研究现状和存在的问题。文中还结合课题组相关工作,重点介绍了渗入固结型混凝土防腐涂料的防护机理及防腐性能。最后,展望了混凝土防腐涂料未来的发展方向。     

混凝土表面缺陷修饰涂料的研制及应用

针对混凝土施工中出现的色差、水纹、砂线和麻面等缺陷,通过原料选择和组分优化,研制了一种兼有防护性能的混凝土表面缺陷修饰涂料,测试了其关键性能,研究了涂刷该涂料后混凝土外观、抗渗性能和耐腐蚀性变化。结果表明:所研制的修饰涂料粘结强度为2.2 MPa,水接触角为126.22°;涂刷该涂料后,带缺陷混凝土与正常混凝土色差为3.93,混凝土3 h、24 h吸水率分别降低56%、60%,28 d、56 d电通量分别降低51%、43%,硫酸盐腐蚀条件下120 d强度衰减率仅2%,有效提升了带缺陷混凝土的表面质量。     

聚硫橡胶改性环氧防水防腐涂料

研制了聚硫橡胶改性环氧防水防腐涂料,用于金属和混凝土表面的防水防腐。介绍了该涂料的配制及其原料的选择,并列举了涂料的性能指标。讨论了聚硫橡胶与环氧树脂的配比和固化剂用量对涂层性能的影响。     

钢结构防火防腐涂料的制备与研究

现代建筑结构所用的主要材料仍是钢铁、混凝土和玻璃。钢铁强度高,性能稳定,韧性好而且适合于批量生产,使得钢铁成了最佳建筑用结构材料。但是钢结构在应用过程中存在着两大看不见的隐患:火灾和腐蚀。低的耐火性能和易腐蚀性可以导致较大的人员伤亡和巨大的经济损失。而采用涂料进行保护是一种最经济、最有效的保护方法。本文在以有机硅改性丙烯酸树脂为基料,聚磷酸铵、双季戊四醇和三聚氰胺为防火填料的钢结构超薄膨胀型防火涂料中,分别加入三聚磷酸铝防锈颜料、金红石型二氧化钛、纳米二氧化硅和陶瓷粉,制备了兼具防火和防腐性的双功能涂料,其性能指标符合GB/T 14907—2002标准要求,耐火极限达109min,涂层阻抗达10~8～10~9Ω·cm~2,且具有优良的耐化学试剂性。该涂料施工方便,性能优异,为大型钢结构的防火和防腐蚀保护提供了一个较好解决方案。     

E-26海工钢筋砼防腐专用涂料的研制及应用

简要介绍了海工钢筋混凝土的腐蚀因素和所采取的保护措施,重点论述了E-26海工钢筋砼防腐专用涂料的组成、性能特点、质量控制及施工应用。E-26海工钢筋砼防腐专用涂料多年大面积的成功应用案例,证明该涂料对海工混凝土具有极好的保护作用,有效地延长了混凝土结构的使用寿命。     

钢筋混凝土表面复合涂层防护技术的研究进展

分析了当前钢筋混凝土表面复合涂层防护技术存在的一些问题,介绍了纳米改性复合涂层防护技术、热喷涂锌层阴极防护技术等涂层防护新技术的研究和应用情况。     

海水脱硫曝气池钢筋混凝土的腐蚀与防护

以发电厂海水脱硫曝气池内防腐工程为例对钢筋混凝土建筑物的腐蚀机理和腐蚀检测方法作了介绍,并就曝气池表面涂装有机涂层的设计及施工方法作了重点探讨。     

Advances in the science and technology of paints, inks and related coatings: 2005

Summary  This review summarises the developments in adhesion, VOC emissions, coatings, transparent conductive coatings, hybrid organic-inorganic coatings, UV curing, biocidal coatings, paints, weathering, wood coatings, surface treatment of concrete, metal corrosion, pigments, film formation, printing, modelling fluid flow in printing, dot gain and inkjet printing reported inSurface Coatings International Part B: Coatings Transactions,88, 2005.     

防腐蚀涂料

简述了金属腐蚀的危害及涂料防腐蚀机理，并论述了几种常用防腐蚀涂料的性能特点、现状及发展。