【摘要】：海砂中的氯化物可使混凝土中鋼筋發(fā)生大面積銹蝕,即使海砂引入的初始游離氯離子含量低于臨界閾值,考慮碳化對(duì)固化氯離子的釋放以及內(nèi)部遷移效應(yīng),海砂混凝土結(jié)構(gòu)也可能遭受超過(guò)設(shè)計(jì)預(yù)期的耐久性破壞風(fēng)險(xiǎn)。本文針對(duì)碳化對(duì)海砂混凝土中氯離子固化及鋼筋銹蝕行為進(jìn)行了研究,主要結(jié)論如下:(1)碳化使已結(jié)合的氯離子重新釋放為自由氯離子,碳化區(qū)混凝土中氯離子含量要顯著高于非碳化區(qū),且出現(xiàn)了碳化作用驅(qū)動(dòng)氯離子遷移的現(xiàn)象。(2)氯離子對(duì)混凝土的抗碳化能力有一定的影響,海砂中引入一定含量的氯離子將有利于提高混凝土的抗碳化能力,這與氯離子能促進(jìn)水泥水化有關(guān)。(3)推導(dǎo)了碳化作用下氯離子在混凝土內(nèi)部的遷移模型,該模型能表征碳化作用下氯離子含量沿碳化深度先增后減的分布規(guī)律及氯離子濃度分布曲線的經(jīng)時(shí)變化規(guī)律。(4)保護(hù)層厚度對(duì)鋼筋腐蝕電位有一定的影響,碳化前,鋼筋腐蝕電位變化幅度并不明顯,碳化后,受碳化區(qū)影響的保護(hù)層厚度較小的鋼筋腐蝕電位明顯降低,而保護(hù)層厚度較大的鋼筋電位基本不受影響。鋼筋的表面處理方式對(duì)鋼筋腐蝕電位及腐蝕電流密度也有一定的影響。對(duì)腐蝕電位,預(yù)銹鋼筋的腐蝕電位最正,其次是原狀鋼筋,化學(xué)處理的鋼筋電位最負(fù);對(duì)腐蝕電流密度,化學(xué)處理鋼筋最小、其次是原狀鋼筋,預(yù)銹鋼筋則最大。(5)早期碳化作用對(duì)鋼筋腐蝕過(guò)程有一定的抑制作用,碳化使保護(hù)層混凝土更為密實(shí),增加了混凝土電解質(zhì)的電阻率,降低了鋼筋腐蝕的速度。(6)實(shí)際工程調(diào)查顯示,碳化作用可驅(qū)使氯離子在碳化的峰面聚集,使局部的自由氯離子含量顯著提高。受到氯離子含量峰值和碳化的雙重效應(yīng),混凝土中鋼筋銹蝕程度非常嚴(yán)重。(7)快速碳化試驗(yàn)及工程調(diào)查證明,海砂混凝土結(jié)構(gòu)必須考慮碳化與氯離子的協(xié)同作用,從而謹(jǐn)慎確定海砂混凝土結(jié)構(gòu)中的氯離子限值以及選擇合理的既有海砂混凝土治理措施。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TU528
【圖文】：

是一種靈敏度較大的 CO２傳感器�？刂破麟娐穲D如圖 2.2 所示。圖 2.2 CO2控制器電路圖2.1.3 試驗(yàn)過(guò)程及方法1）試件配比及成型凈漿試件：水灰比為 0.5；采用在拌合水加氯化鈉的方式引入氯離子，含量選擇 3 個(gè)水平，分別為占水泥質(zhì)量 0%、0.5%和 1.0%。澆筑成型兩種不同尺寸的試件，其中直徑 100mm、高 50mm 的大圓柱試塊用來(lái)測(cè)試碳化深度和氯離子含量；直徑 15mm、高 60mm 小圓柱試塊則用于碳化機(jī)理分析，凈漿試件的配比及

碳化對(duì)海砂混凝土中氯離子固化及鋼筋銹蝕行為的影響a）碳化箱體 b）控制器圖 2.1 快速碳化裝置O２濃度值由控制器控制，控制器根據(jù)電路圖自行設(shè)計(jì)而成，如圖 2.1b）CO２傳感器型號(hào)為 COZIR-Wide Rang，是一種靈敏度較大的 CO２傳感器電路圖如圖 2.2 所示。

除了未碳化（二氧化碳濃度 0.0%）和自然碳化（二氧化碳濃度 0.03%）試件外，其它試件都放入不同二氧化碳濃度的快速碳化箱中進(jìn)行試驗(yàn)。碳化過(guò)程大致如下：玻璃干燥器底部加入飽和硝酸鈉溶液，相對(duì)濕度達(dá)到設(shè)定值后，用高壓氣管將二氧化碳經(jīng)減壓閥和電磁閥連接至碳化箱。箱中二氧化碳傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱中的二氧化碳濃度，并通過(guò)圖 2.1 b)所示的控制器控制電磁閥開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)箱中二氧化碳濃度達(dá)到設(shè)定值。試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28d 后進(jìn)行快速碳化試驗(yàn)，碳化深度試件的預(yù)處理過(guò)程根據(jù)《普通混凝土長(zhǎng)期性能與耐久性能試驗(yàn)方法》（GBT50082-2009）[55]進(jìn)行。采用酚酞指示劑測(cè)量?jī)魸{的碳化深度，然后取其平均值得出碳化深度值。3）氯離子含量測(cè)試碳化后試件在測(cè)量碳化深度后，采用磨粉機(jī)按照不同的深度從試塊表面到內(nèi)部，磨粉方式采用逐層階梯型的研磨，并結(jié)合手動(dòng)碾磨的方式保證所有粉末過(guò)0.315mm 篩。磨粉機(jī)器及磨粉后試件見(jiàn)圖 2.3。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2764091