鋼筋銹蝕是誘發(fā)混凝土耐久性病害的主要原因,沿海地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋銹蝕的情況尤其嚴(yán)重,在這種環(huán)境中影響混凝土耐久性的主要因素有碳化、酸雨侵蝕和氯鹽侵蝕。針對(duì)沿海地區(qū)混凝土耐久性的劣化情況,很多耐久性提升措施被開(kāi)發(fā)出來(lái),如陰極保護(hù)法、混凝土再堿化法、電化學(xué)除氯法、電沉積修復(fù)法、添加鋼筋阻銹劑等,這些方法中,阻銹劑和犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法因使用方便、經(jīng)濟(jì)高效,應(yīng)用最為廣泛。本文以氯化鈉和硫酸銨的混合溶液來(lái)模擬沿海環(huán)境中的氯鹽和酸雨,以霧化噴淋和干濕循環(huán)來(lái)模擬沿海環(huán)境中的鹽霧區(qū)和雨水區(qū),主要研究了成分為氨基醇和羧酸鹽協(xié)同共混物的內(nèi)摻型阻銹劑和遷移型阻銹劑以及鋅基合金組成的犧牲陽(yáng)極對(duì)沿海環(huán)境下鋼筋混凝土的防護(hù)機(jī)理和防護(hù)效果。研究分為三個(gè)部分,第一部分研究了氨基羧酸類內(nèi)摻型阻銹劑和遷移型阻銹劑對(duì)混凝土耐久性能的影響,包括形體外觀、力學(xué)性能、抗碳化性能和抗氯離子滲透性能。第二部分研究了氨基羧酸類內(nèi)摻型阻銹劑和遷移型阻銹劑對(duì)不同濃度氯離子侵蝕下的混凝土中鋼筋的腐蝕行為的影響,考察了阻銹劑的阻銹劑機(jī)理和阻銹性能,并且就鋼筋/混凝土體系電化學(xué)等效電路的選用作了簡(jiǎn)要探討。第三部分研究了氨基羧酸類內(nèi)摻型阻銹劑、... 

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【部分圖文】：

恵鹽高速公路深圳段某沿海橋梁鋼筋銹蝕情況

土組分硅酸鹽水泥中的硅酸鈣通過(guò)水化作用產(chǎn)生 Ca(OH)2，使混凝土內(nèi)孔隙液呈現(xiàn)值在 12.5~13.5 之間，孔隙液中的 OH-吸附于鋼筋表面，與 Fe 作用形成 γ-FeOOH 氧致密，有效保護(hù)鋼筋免受銹蝕。但 Cl-的活性高且離子半徑小，這使得 Cl-在和 OH于上風(fēng)，能夠優(yōu)先與 Fe 結(jié)合，并且 Cl-能夠透過(guò)鋼筋鈍化膜的缺陷，當(dāng) Cl-的數(shù)量足夠度足夠大時(shí)，會(huì)同時(shí)使得鋼筋表面的 pH 值極速下降，加劇鈍化膜的溶解，相關(guān)研究混凝土孔隙液的中 Cl-濃度達(dá)到某個(gè)臨界值時(shí)，通常這個(gè)值滿足[Cl-]/[OH-]>0.6，鈍化溶解，此時(shí)如果鋼筋周圍存在水和氧氣，鋼筋即開(kāi)始銹蝕[15]。在這一層面的侵蝕機(jī)主要表現(xiàn)為競(jìng)爭(zhēng)吸附。形成腐蝕電池鋼筋表面部分區(qū)域鈍化膜的溶解，鐵基體外露，因?yàn)殍F基體的活性較高，而鈍化膜較低，因而鋼筋表面形成大陰極小陽(yáng)極的格局，鐵基體為小陽(yáng)極，鈍化膜覆蓋區(qū)為大混凝土孔隙液中含有大量離子，可作為電解質(zhì)，又因?yàn)榇箨帢O和小陽(yáng)極之間存在電由此形成，伴隨電荷轉(zhuǎn)移和物質(zhì)轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生腐蝕電流[16]。鈍化膜的溶解常常是小范因而這一層面的侵蝕導(dǎo)致的鋼筋銹蝕常常是點(diǎn)蝕，但發(fā)展速度很快，圖 1.2 所示為蝕機(jī)理示意圖。

（a） （b）圖 1.3 犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法緩蝕機(jī)理示意圖極保護(hù)法時(shí)，必須確�；炷林械乃袖摻钐幱谶B接狀態(tài)，以避免“雜散電流鋼筋的接觸采用焊接方式，施工作業(yè)時(shí)切忌陰陽(yáng)極短路，此外，還要防止“如果施加的陽(yáng)極保護(hù)電流控制不當(dāng)或分布不均，可能會(huì)導(dǎo)致鋼筋局部電位降的低電位會(huì)促使鋼筋附近的 H+被還原成 H2，這樣，鋼筋一方面會(huì)存在“氫脆面其與混凝土間的粘結(jié)力也會(huì)受損，進(jìn)而影響構(gòu)件的承載能力[33]。極所用的材料應(yīng)比鋼筋的電位更負(fù)，即更活潑；其自腐蝕應(yīng)均勻，且腐蝕速高效的電流，單位質(zhì)量提供的電流量大；在作為替代陽(yáng)極的過(guò)程中，不易極后產(chǎn)物要易于剝落、溶解，且應(yīng)對(duì)環(huán)境無(wú)毒害作用；為了便于犧牲陽(yáng)極的市材料應(yīng)來(lái)源廣泛，成本低廉，易于加工[34]。極的陰極保護(hù)系統(tǒng)按使用方式的不同可分為以下幾種[35;36]：弧噴金屬鋅或鋁-鋅-銦合金的使用方法為，將鋁-鋅-銦合金或金屬鋅直接噴涂于清理干凈的鋼筋表面，以腐蝕介質(zhì)濃度較低的環(huán)境下，否則涂層會(huì)被很快消耗或因鋼筋銹脹剝落。


本文編號(hào)：3416915