新型迁移型钢筋阻锈剂对混凝土耐久性能的影响

采用半电池电位和线性极化法研究了表面涂覆型钢筋阻锈剂对混凝土中钢筋锈蚀的抑制效果,通过混凝土各层中的氮含量分布分析阻锈剂在混凝土中的迁移渗透性能,并研究阻锈剂对混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性能的影响。研究结果表明,该迁移型阻锈剂在混凝土中具有良好的迁移渗透性能,能降低锈蚀钢筋的腐蚀电流,有效抑制钢筋锈蚀发展。在混凝土表面涂覆阻锈剂后,混凝土的抗氯离子渗透性能提高,对混凝土抗压强度基本没有影响。     

碱矿渣混凝土氯离子渗透及钢筋锈蚀性能

氯离子渗透是造成混凝土中钢筋锈蚀的主要原因之一.采用ASTM C1202规定的氯离子渗透试验方法及浸烘循环试验,研究了矿渣细度、溶矿比对碱矿渣混凝土氯离子渗透及钢筋锈蚀性能的影响,并探讨了碱矿渣混凝土电通量和钢筋失重率之间的关系.研究表明:在其他条件相同时,随矿渣细度增大,碱矿渣混凝土氯离子渗透性降低,抗钢筋锈蚀性能增强;随溶矿比增加,碱矿渣混凝土氯离子渗透性升高,抗钢筋锈蚀性能减弱;且6 h通过碱矿渣混凝土的电通量和钢筋失重率之间存在一定的相关性.     

水灰比和矿物掺合料对混凝土结构中钢筋极化电阻的影响

采用加速渗透试验方法和埋入式自制CB型氯离子传感器和MB型参比电极研究了水灰比和矿物掺合料组合对6组混凝土结构中钢筋极化电阻Rp的影响。研究表明:当水灰比为0.35时,混凝土在25 h内可保持较高的极化电阻钢筋,钢筋严重锈蚀要60 h,而水灰比为0.40和0.45混凝土中的钢筋极化电阻则持续下降,特别是对于水灰比较高的混凝土试件,氯离子渗透时间超过18 h后,钢筋已严重锈蚀。矿物掺合料有助于减缓钢筋的锈蚀,且复掺粉煤灰和硅灰效果最佳,复掺粉煤灰和矿渣次之;且掺有矿物掺合料混凝土试件中钢筋极化电阻都大于未掺矿物掺合料混凝土试件。当钢筋极化电阻下降至2.7×105Ω.cm2时,继续加速,钢筋极化电阻Rp值会突然下降,钢筋开始锈蚀,钢筋钝化膜发生了破坏,结论认为钢筋极化电阻Rp值为2.7×105Ω.cm2是钢筋在混凝土中钝化膜破坏的临界点。     

碳化及氯离子交互作用下混凝土内钢筋的锈蚀行为

试验研究了加速碳化和氯离子诱导交互作用下混凝土中钢筋的锈蚀行为.利用电化学工作站测试了混凝土中预埋钢筋加速腐蚀过程中的腐蚀电位和腐蚀电流密度.结合钢筋周围氯离子浓度及pH值的变化,分析了碳化和氯离子对钢筋锈蚀的影响规律.结果表明:氯离子的渗入可快速导致钢筋锈蚀;在碳化和氯离子交互作用下,碳化对钢筋锈蚀过程具有延缓作用.     

外加电压对线性极化方法测量钢筋锈蚀的影响

在3 V外加电压的作用下,进行混凝土中氯离子导致的钢筋锈蚀的加速试验,通过线性极化法研究钢筋的锈蚀过程。结果表明:由于外加电位以及氯离子渗透的共同作用,导致钢筋的开路电位先升高后降低,其中,外加电位导致钢筋电位正移,而当到达钢筋表面的氯离子达到一定浓度时,腐蚀电位开始负移,极化电阻变小。最终钢筋钝化膜完全破坏时,钢筋表面的氯离子浓度为占水泥石质量的0.285%。     

城市混凝土桥梁盐冻病害调查与研究

为了探究盐冻作用下城市混凝土桥梁的破坏特征及评价盐冻环境混凝土桥梁主体结构的服役现状,通过现场调研、检测、取样和室内试验,研究了混凝土的主要物理力学性能、氯离子质量分布和表层混凝土及钢筋锈蚀物的微观结构.结果表明:盐冻作用下混凝土桥梁使用13a以后,其主体结构发生了严重的除冰盐冻融破坏和钢筋锈蚀破坏,混凝土的氯离子结合能力很低,自由氯离子浓度很高,钢筋锈蚀物中物理吸附了大量的氯离子,且氯离子迁移多堆积于靠近钢筋表面的混凝土层,其总氯离子质量高于钢筋表面及受力钢筋间混凝土近2倍;实际混凝土结构工程在盐冻作用下,混凝土保护层的氯离子浓度分布规律并不符合Fick第二扩散定律;在盐冻环境作用下进行混凝土桥梁结构的耐久性设计时,必须提高其抗盐冻能力、抗氯离子扩散渗透能力,氯离子扩散模型必须考虑表层效应.     

海水海砂混凝土中钢筋锈蚀的电化学特征

研究了不同侵蚀方式下海水海砂混凝土中钢筋发生锈蚀的电化学机理及规律,并与普通混凝土内钢筋进行了对比。通过线性扫描伏安法(LSV)和电化学阻抗谱法(EIS)对两种不同氯离子侵蚀方式下的海水海砂混凝土与普通混凝土内钢筋进行电化学测试,进而得到并分析其极化曲线与电化学阻抗谱。研究结果表明,试件自腐蚀电位随着时间的增长均逐渐升高,后续锈蚀反应更加艰难;锈蚀状态下钢筋的Nyquist图中增加了中频区与钢筋表面点蚀有关的第三段容抗弧;海水海砂试件中骨料及拌合用水所携带的氯离子导致混凝土电阻率及钢筋表面的传递电阻降低,阳极氧化反应更加容易进行;海水海砂试件中,中频区容抗弧率先消失,揭示出了随着时间的推移,钢筋表面不只一处发生坑蚀,大阴极小阳极的作用减弱,蚀孔内的阳极电流密度逐渐减小的规律。     

氯盐侵蚀混凝土结构延寿技术初探Ⅱ——混凝土中6种胺类有机物电迁移与阻锈性能

采用有机元素分析仪、快速氯离子测定法(RCT)、电化学阻抗谱法(EIS)和弱极化法,研究6种胺类有机物在混凝土中的电迁移能力、氯离子的排除情况及通电前后钢筋锈蚀的变化情况.结果表明:相同条件下,不同的胺类阻锈剂在混凝土中的电迁移能力和存留能力不同,且胺类阻锈剂种类对氯离子的排除影响不大;双向电渗技术的除氯效果比电化学的除氯效果弱,但双向电渗后钢筋附近混凝土孔隙液中阻锈剂的含量是氯离子含量(质量摩尔浓度)的2～7倍;双向电渗后混凝土保护层电阻增大,钢筋的锈蚀速度由通电前的电荷传递过程控制转变为氧气在混凝土中的渗透速度控制,钢筋的腐蚀电位显著提高,从而使钢筋的耐蚀性能得以提高.     

疏水化合孔栓物在广州南沙开发区凤凰一桥的应用

通过在凤凰一桥承台及墩柱混凝土中添加疏水化合孔栓物,降低混凝土在压力或无压力下的吸水率和渗透性,从而降低氯离子在混凝土中渗透,防止钢筋锈蚀,保证混凝土的耐久性。试验证明:通过添加一定的疏水化合孔栓物,混凝土的吸水率有较大幅度的下降,从而使氯离子的的渗透系数有明显的下降,起到防止钢筋锈蚀的作用,保证混凝土的耐久性。     

钢筋混凝土的银电极阳极氧化除氯

混凝土孔溶液中存在的超临界氯离子含量的氯化物会加速混凝土中钢筋的锈蚀,为此提出了银电极阳极氧化除氯方法.结果表明,经过银电极阳极氧化除氯后,混凝土孔溶液中氯离子含量降低,钢筋极化电阻(Rp)提高,混凝土电阻(Rc)、钢筋钝化膜电阻(Rf)、钢筋钝化膜电容(Cf)及钢筋混凝土扩散阻抗系数(σ)得到改善,有效地提高了混凝土中钢筋的抗锈蚀性能.     

钢筋混凝土多因素影响下的电化学表征

以动电位极化曲线和交流阻抗谱电化学方法研究了湿热海洋性气候曝晒环境和应力-盐雾加速腐蚀环境多因素下钢筋混凝土的锈蚀。研究表明在湿热海洋性环境(万宁)下混凝土中的钢筋随着曝晒时间的延长,钝化膜在氯盐的作用下逐渐被活化,当曝晒周期为2年时,钢筋就已经出现锈蚀;弯曲应力可以促进氯离子在混凝土中的渗透速率,使钢筋更早发生去极化出现锈蚀;随着钢筋钝化膜的去极化,钢筋/混凝土的界面反应从电化学活化控制发展为传质控制,界面反应电阻下降。     

混凝土中钢筋杂散电流与氯离子耦合锈蚀行为

为了明确地铁混凝土结构中钢筋锈蚀行为,成型15组内置1根钢筋的砂浆试件,采用电化学测试技术模拟研究了地铁混凝土结构中钢筋锈蚀过程。结果表明:地铁混凝土结构中的钢筋锈蚀可分为初始腐蚀快速发展及腐蚀稳定发展2个阶段。地铁服役环境中杂散电流和氯离子对其锈蚀发展有显著影响,杂散电流强度和氯离子浓度越大,锈蚀越快。金相显微观察表明,地铁混凝土结构中钢筋锈蚀,主要是由于杂散电流引发,且与氯离子共同构成耦合作用,导致其钢筋加速破钝,产生严重锈蚀。     

粉煤灰混凝土抗氯离子渗透及抗钢筋锈蚀性能

选取化学成分SiO2和Al2O3总含量相近的Ⅰ级粉煤灰和Ⅲ级粉煤灰配制中、高掺量粉煤灰混凝土,再测试其7,28,90 d抗压强度、抗氯离子渗透性能及抗钢筋锈蚀性能.结果表明:在本试验条件下,同样配合比的I,Ⅲ级粉煤灰混凝土的抗压强度、抗氯离子渗透性能和抗钢筋锈蚀性能并无明显差别.试验结果同时表明,目前用于结构混凝土中的粉煤灰的评价体系尚有待改进.     

氯盐侵蚀下再生混凝土氯离子侵蚀和钢筋锈蚀规律研究

为探究再生混凝土的耐久性能,对氯盐环境下具有类似配合比的再生混凝土和普通混凝土抵抗氯离子侵蚀能力以及内部钢筋锈蚀规律进行对照研究。利用快速氯离子含量检测仪来检测氯离子分布的深度和浓度;采用Reference 600TMPotentiostat/Galvanostat/ZRA电化学工作站,应用线性极化原理对再生混凝土和普通混凝土内部钢筋锈蚀参数进行长期测试。试验结果表明再生混凝土氯盐侵蚀程度及内部钢筋锈蚀均较普通混凝土严重。     

矿物对混凝土中钢筋锈蚀的试验研究

通过检测钢筋电位以及腐蚀电流密度的变化,比较了矿粉、粉煤灰对混凝土中钢筋锈蚀速率的影响.试验结果表明:由于矿粉、粉煤灰能改善混凝土抵抗氯离子渗透的能力,因而能延缓混凝土中钢筋的锈蚀.钢筋电位与腐蚀电流密度的变化情况基本一致,可以作为混凝土中钢筋锈蚀情况的判断依据.     

矿物掺合料对碱矿渣混凝土氯离子渗透性的影响

氯离子渗透是造成混凝土中钢筋锈蚀的主要原因之一。本文采用ASTM C1202规定的氯离子渗透试验方法,研究了粉煤灰和硅灰等量取代矿渣对碱矿渣混凝土氯离子渗透性能的影响。研究表明,在其它条件相同时,碱矿渣混凝土氯离子渗透性随粉煤灰掺量增加而提高,随硅灰掺量增加而降低。从控制碱矿渣混凝土抗氯离子渗透性的角度出发,粉煤灰替代矿渣量宜控制在50%以内。     

混凝土冻融损伤对内部钢筋锈蚀影响研究

为研究混凝土冻融损伤对内部钢筋锈蚀程度和锈蚀速率的影响,开展加速冻融循环试验和加速钢筋锈蚀试验,同时分别用半电池电位和腐蚀电流密度两种电化学方法测定混凝土内部钢筋的锈蚀速率。试验结果表明:冻融损伤对混凝土内部钢筋锈蚀影响较大,钢筋的锈蚀速率随着冻融循环次数和氯离子侵蚀龄期的增加而增加;降低混凝土水灰比和增加混凝土保护层厚度可以有效的提高混凝土内部钢筋的抗锈蚀能力。     

海工混凝土结构钢筋锈蚀防护研究进展

钢筋混凝土结构在海洋工程建设中扮演着至关重要的角色,然而在严酷的海洋环境下,其结构会因腐蚀而过早失效,给国民经济造成重大损失。海工混凝土结构钢筋锈蚀防护的研究主要集中在如何减缓氯离子向钢筋表面的渗透迁移速率以及如何"捕获"或"驱除"从外界环境迁移至混凝土中的腐蚀介质上。根据国内外研究现状,从优化混凝土组成结构和附加保护措施两方面详细介绍了海工混凝土中钢筋锈蚀防护的研究进展,对钢筋锈蚀防护研究的热门问题进行了重点分析,并提出了见解和观点。     

自然扩散法预测感潮环境下混凝土氯离子侵蚀

通过对自然感潮环境下混凝土的自由氯离子浓度分布的分析,研究了既有混凝土氯离子侵蚀的特征及扩散特性,采用室内自然扩散法进行了模拟扩散试验,并根据Fick第二定律和Monte Carlo法分析了既有混凝土和试验混凝土的扩散参数及钢筋初始锈蚀时间.结果表明:自然环境下混凝土的氯离子侵蚀存在明显的对流区,自然扩散法的氯离子扩散系数大于自然环境下2个数量级,模拟混凝土中钢筋表面的自由氯离子浓度是自然环境下实际浓度的2倍,钢筋初始锈蚀时间是实际的240倍.     

混凝土氯离子对既有构件的影响分析

通常情况下,氯离子的存在会加强混凝土中钢筋的锈蚀。以某实际工程为案例,基于既有结构混凝土氯离子含量检测及现场调查,提出了缺失混凝土配合比设计资料时氯离子含量评定的简化办法,并通过试验结果分析了氯离子含量对混凝土构件钢筋锈蚀的影响,得出该工程不排除混凝土构件中氯离子为钢筋锈蚀的主要影响因素之一,为后续类似项目提供借鉴参考。