气候条件对混凝土碳化速度的影响

环境的气候条件是影响混凝土碳化速度的重要因素，本文利用人工气候环境条件对环境的温度、相对湿度对混凝土碳化速度的影响进行了试验研究。研究结果表明：环境的温度、相对湿度对混凝土的碳化速度具有显著影响，环境的温度在10℃～60℃范围内同混凝土碳化速度基本成正比关系，而环境的相对湿度在45％～95％范围内同混凝土的碳化速度基本呈反比关系。最后根据人工气候混凝土的碳化试验结果建立了考虑环境温湿度气候条件的混凝土碳化速度预测模型。     

基于应力状态下钢筋混凝土开始锈蚀的时间预测模型

选取混凝土强度等级、环境温度、环境相对湿度、二氧化碳浓度、结构受力状态5个参数为主要影响混凝土碳化深度系数的因素.通过研究各因素与混凝土碳化速度的关系,建立了碳化深度影响系数公式,考虑混凝土碳化残量与钢筋锈蚀的关系,最后,建立了混凝土中钢筋开始锈蚀的时间预测模型.     

混凝土内钢筋腐蚀速度多因素影响的试验研究

利用人工气候环境实验室对环境温度、相对湿度、混凝土水灰比、保护层厚度等因素对混凝土内钢筋腐蚀速度的影响进行了试验研究,分析了各因素对混凝土内钢筋腐蚀的影响情况和机理,最后运用数学回归的方法建立了钢筋腐蚀速度的多因素经验回归公式,并对经验公式进行了检验。     

环境温度和湿度对混凝土中钢筋腐蚀电位影响的试验研究

设计了不同钢筋腐蚀率的混凝土试件,试验研究环境温度和湿度对钢筋腐蚀电位的影响。结果表明,钢筋腐蚀电位随环境温度和湿度的增大而减小。根据试验结果拟合分别建立了环境温度和湿度与钢筋腐蚀电位的定量关系,可为现场混凝土中钢筋腐蚀电位检测结果的修正提供依据。     

干湿循环混凝土内钢筋腐蚀加速效应机理的研究

干湿循环是导致自然气候环境条件中钢筋混凝土结构耐久性劣化最主要的影响因素之一。本文采用喷淋和灯照的方法对干湿循环现象进行了模拟，同时进行了3种干湿循环制度条件下的氯盐侵蚀混凝土内钢筋的腐蚀速度的实验研究和理论分析，探讨了干湿循环状态对混凝土内钢筋腐蚀加速效应的机理，以及不同干湿循环制度对混凝土内钢筋腐蚀速度的加速效应。     

自然环境条件下混凝土孔隙水饱和度分布

混凝土保护层孔隙水饱和度是混凝土结构钢筋腐蚀寿命预测模型的关键参数。实验室环境条件下建立的空气相对湿度RH与混凝土孔隙水饱和度之间的关系RH~Sat曲线不适于直接描述混凝土孔隙水饱和度。通过对7组不同厚度砂浆试件做154 d孔隙水饱和度测量,试验建立自然环境条件下混凝土保护层孔隙水饱和度分布曲线。并应用于预测钢筋锈蚀速度,钢筋腐蚀速度预测值与试验实测结果符合良好。     

含氯环境下外部湿度对混凝土中钢筋腐蚀影响的试验研究

通过试验测量混凝土强度等级、氯离子含量、钢筋保护层厚度和外部湿度对混凝土中钢筋腐蚀的影响.测量发现,钢筋腐蚀速度随氯离子含量提高而增大;氯离子含量在0.1%-0.8%,腐蚀速度增加缓慢;氯离子含量在0.%-2.0%,腐蚀速度显著增加.氯离子含量0.1%时,混凝土强度等级对腐蚀速度有影响;氯离子含量2.0%时,强度、湿度、保护层厚度对腐蚀速度都有显著影响.湿度的影响较混凝土强度等级和保护层厚度显著.     

大气环境下混凝土中钢筋开始锈蚀条件的试验研究

一般大气环境下混凝土中钢筋锈蚀与混凝土碳化深度有密切关系。实际工程调查结果表明 ,不同环境下钢筋开始锈蚀与碳化深度之间的关系有很大差异 ,将一般大气环境分为室内环境、室外淋雨、室外不淋雨、环境相对湿度 5 0 %～ 70 %、70 %～ 90 %、90 %以上 6类 ,对各种环境下混凝土中钢筋开始锈蚀与混凝土碳化深度之间的相对关系进行了试验研究 ,给出了不同大气环境钢筋开始锈蚀时碳化深度的具体结果。     

碳化对混凝土钢筋锈蚀的影响

因混凝土碳化引起的钢筋腐蚀造成结构破坏的问题非常普遍和严重。本文研究内容包括在碳化环境下不同品种水泥（普通硅酸盐水泥和石灰石水泥）,不同矿物掺合料,内掺氯盐（试样成型时掺入一定的氯盐）等对钢筋腐蚀速率的影响。试验采用高浓度碳环境使砂浆保护层在较短时间内碳化。实验通过对普通硅酸盐水泥和石灰石水泥的测试得出了他们之间在锈蚀程度上的差异。论文中,主要研究了混凝土用钢筋在碳化条件下的腐蚀性能。     

混凝土中钢筋腐蚀过程的温湿度综合效应

环境的温度和相对湿度是影响混凝土中钢筋锈蚀速度的重要因素,这2个因素对混凝土中钢筋的腐蚀电流强度的影响并不是孤立的,而是互相交织在一起彼此产生影响的。通过试验研究了温湿度共同作用下混凝土中钢筋腐蚀速度的变化规律。研究表明,温度愈高,钢筋的腐蚀电流强度达到最大峰值时所对应的相对湿度愈大;相对湿度不同,温度升高对钢筋的腐蚀电流强度提高的幅度也不同。     

自然气候条件下混凝土内部温湿度响应规律研究

采用在混凝土上钻孔并埋入温湿度探头的方法测定了混凝土内部的温湿度,由此得到混凝土内部微环境下的气候条件随室外自然气候条件昼夜变化的响应曲线,并对混凝土内部微环境的温度,相对湿度滞后响应规律进行了分析.结果表明,自然气候条件下混凝士内部的温湿度响应主要表现为滞后效应,特别是混凝土内部相对湿度,不仅存在滞后效应,而且变化规律同自然气候相对湿度变化呈相反趋势.     

温度和湿度对钢筋腐蚀控制模式及速率的影响

结合理论分析、数值模拟和模型试验数据,分析了温度和相对湿度对混凝土中钢筋腐蚀控制模式及速率的影响规律.首先基于混凝土中钢筋腐蚀的电化学原理,并考虑电极反应的逆向反应速率对活化极化过电位的影响,改进了传统钢筋腐蚀宏电池模型中的阳极腐蚀电位;然后分析了温度和相对湿度对平衡电位、交换电流密度、极限电流密度等参数的影响,建立了能够有效考虑温度和相对湿度影响的钢筋腐蚀宏电池模型;最后利用人工和自然气候环境下的试验数据,对比验证了所建模型的有效性,并分析了温度和相对湿度对混凝土中钢筋腐蚀控制模式及速率的影响规律.     

粉煤灰掺入量对钢筋锈蚀速率时变规律影响研究

在人工气候条件下,保持环境的温湿度恒定,研究掺入不同量粉煤灰后混凝土内钢筋锈蚀速率随时间而变化的情况,得出粉煤灰的掺量对钢筋锈蚀速率时变的影响规律,并对其机理进行分析.     

Surface neutralization and H₂S oxidation at early stages of sewer corrosion: influence of temperature, relative humidity and H₂S concentration

While the involvement of a range of environmental factors in sewer corrosion is known, a comprehensive understanding of the processes involved and the exact role of individual environmental factors in sewer corrosion is still lacking. The corrosion of concrete in sewer systems is reported to be initiated through chemical reactions (involving H₂S and CO₂) that lower the surface pH to a level then conducive for biological activity. However, the specific influence of environmental variables, such as H₂S level, temperature, and relative humidity etc. remains unclear; although, they are expected to control these initial surface reactions of the concrete sewer pipe. We examined changes in the surface chemistry of concrete during the early stages of corrosion by exposing concrete coupons to thirty-six independent conditions in well-controlled laboratory chambers that simulated conditions typically found in various sewer environments across Australia. The conditions employed were combinations of six H₂S levels, three gas-phase temperatures and two relative humidity levels. Our results indicate that the role of CO₂ on initial surface pH reduction is insignificant when compared to the influence of H₂S. Within the first 12 months, a decrease in surface pH by 4.8 units was observed for coupons exposed to 30 °C and 50 ppm H₂S, while significantly lower pH reductions of 3.5 and 1.8 units were detected for coupons exposed to 25 °C and 18 °C respectively, and 50 ppm H₂S. Elemental sulphur was found to be the major oxidation product of H₂S and elevated concentrations were detected at the higher levels of H₂S, temperature and relative humidity. More significantly, the data obtained from the controlled chamber experiments correlated with those obtained from the field-exposed coupons. Hence, these findings can be extended to real sewer corrosion processes.     

高原气候条件下混凝土力学性能的研究

高原环境的低湿度和低气压会加速混凝土内部水分的蒸发,进而影响混凝土的强度发展。研究了不同的低湿度(20%、60%)和低气压(0.5、0.75、1.0 atm;1 atm为标准大气压)条件下混凝土的抗压强度和劈裂强度,并且研究了单面干燥条件下混凝土的湿度分布规律。结果表明:低气压和低湿度的环境条件会抑制混凝土力学性能的发展。不同湿度和气压条件下,混凝土抗压强度和劈裂强度的差异主要体现在28 d之后。当环境湿度越低时,混凝土试件的整体相对湿度也就越低,混凝土内外部分的湿度梯度越大。当龄期约为60 d时,对于深度大于200 mm的位置,受到环境湿度和气压的影响较小。     

混凝土结构空间多尺度相对湿度值

针对环境作用具有空间分布特性,借鉴空间多尺度环境作用模型框架(包括全局环境、地区环境、工程环境、构件表面环境、内部环境)及其数学模型,对相对湿度进行了空间多尺度研究：在分析空间各尺度上相对湿度的不同影响因素的基础上,由全局环境尺度开始,通过地区环境尺度、工程环境尺度以及构件表面环境尺度上环境因素的逐步调整,最终计算得到混凝土内部的相对湿度值。研究结果表明,采用“常规统计模型+空间残差”的方法,可有效建立地区环境尺度上的相对湿度值与工程环境尺度上相对湿度值的定量关系;混凝土结构构件的表面相对湿度与表面温度有关;实际工程结构应考虑构件表面相对湿度与内部相对湿度之间的不同。     

Prediction of temperature response in concrete in a natural climate environment

Natural weather changes due to diurnal and seasonal temperature and relative humidity cycles affect micro-environment of concrete; temperature and moisture content in the concrete fluctuates correspondingly with variations in the weather. This paper mainly discusses the temperature response in concrete. The temperature response of the concrete shows obvious hysteresis characteristics compared with the climate temperature variations due to the thermal properties of the concrete. The temperature in concrete is a main factor influencing concrete carbonization, chloride diffusion and the corrosion rate of steel bars in the concrete. To predict the temperature response in concrete in a natural climate environment, a model based on the behavior of the concrete’s thermal conduction was presented. A method for processing the climate temperature data was devised using the mathematical principle of extreme difference dissection; in this way, a temperature action spectrum can be formed. In view of the above mentioned studies, the corresponding temperature response in the concrete could be predicted. Comparisons between the prediction and the measurement of the temperature responses were carried out.