發(fā)布時間：2017-10-14 01:28

  本文關鍵詞：沿海鋼棧橋構件的腐蝕狀態(tài)評價與防護技術

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【摘要】：福建省平潭地區(qū)是中國沿海鹽度最高的區(qū)域,隨著海峽兩岸經濟合作的進一步推進,大量諸如跨海橋梁的工程建設正逐步開展。鋼棧橋是確�？绾蛄航ㄔO得以安全順利進行的基本保障。已有的工程建設經驗表明,平潭地區(qū)沿海鋼棧橋結構腐蝕嚴重。為此,本文針對實際工程中的鋼棧橋構件腐蝕現狀展開研究,采用理論研究與試驗驗證相結合,研究平潭地區(qū)鋼棧橋構件現階段腐蝕機理與現狀,進而探索適于平潭地區(qū)鋼棧橋的防腐技術,最終為確保已有和新建鋼棧橋腐蝕安全提供關鍵理論、方法與核心技術。首先,對平潭地區(qū)已建鋼棧橋構件腐蝕進行評定。表觀形貌觀測結果表明,鋼構件表面劣化嚴重且已失去其原有特征,整體由碳鋼的銀白色變?yōu)殍F銹的紅褐色,且表面有大量凸起的氧化皮。對腐蝕產物去除后的構件測試表明,腐蝕速度為0.11~0.69mm/a,腐蝕速度由大到小依次為槽鋼、鋼管樁和工字鋼;腐蝕試件的拉伸測試結果表明,腐蝕并不影響鋼材的拉伸強度,但嚴重腐蝕對鋼材的伸長率影響較大,使鋼材韌性大幅降低;含碳量較高的構件腐蝕較為嚴重,槽鋼發(fā)生點蝕現象且有進一步加劇腐蝕的趨勢,工字鋼呈現均布腐蝕且速率較為平穩(wěn)。其次,探索適于平潭地區(qū)的鋼棧橋構件的腐蝕防護技術。優(yōu)選了環(huán)氧煤瀝青和環(huán)氧樹脂-玻璃纖維布防腐涂層,并設計了模擬平潭地區(qū)腐蝕環(huán)境的加速腐蝕試驗系統(tǒng)。對所制備的防腐試件,采用加速腐蝕試驗系統(tǒng),通過控制溫度、濕度、干濕循環(huán)次數、水中以及鹽霧的含鹽量進行試驗,并結合腐蝕動力學方程對比實地腐蝕試驗計算得出加速因子。最后,按此加速方案來對試件進行加速腐蝕,觀測不同時期涂層的微觀及宏觀形貌。結果表明,大氣區(qū)的環(huán)氧樹脂-玻璃纖維布試件防腐效果較好,全浸區(qū)以及潮汐區(qū)的環(huán)氧煤瀝青試件防腐效果較好。第三,對不同腐蝕防護涂層下防腐效果進行了電化學表征。采用半電位、恒電位極化、電化學噪聲方法,研究了不同腐蝕時間試件的電化學特性。結果表明紅丹漆、環(huán)氧煤瀝青與環(huán)氧樹脂-玻璃纖維布三種涂層對鋼材基體有一定的防腐作用,但環(huán)氧煤瀝青以及環(huán)氧樹脂-玻璃纖維布試件的緩蝕效果遠好于紅丹漆試件。三種涂層對侵蝕離子均有阻隔效果,環(huán)氧煤瀝青漆的阻隔效果最為優(yōu)秀;雖然環(huán)氧樹脂的抗?jié)B性能與紅丹漆均較差,但是環(huán)氧樹脂與基體表面的結合力是三者最大的,沒有發(fā)生進一步的腐蝕。
【關鍵詞】：鋼棧橋 腐蝕評估 腐蝕防護 涂層 失效
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U445.73
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景和意義9-11
• 1.2 國內外在鋼材腐蝕與防護的研究現狀及分析11-15
• 1.2.1 腐蝕機理的研究概況11-12
• 1.2.2 腐蝕防護的研究概況12-15
• 1.2.3 國內外文獻綜述的簡析15
• 1.3 研究內容15-16
• 第2章 鋼棧橋構件腐蝕現狀評價16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 鋼構件的表觀腐蝕速率16-22
• 2.2.1 原始試件的處理16-19
• 2.2.2 微觀腐蝕形貌測量19-22
• 2.3 腐蝕后鋼材強度測試22-25
• 2.3.1 槽鋼的拉伸試驗22-23
• 2.3.2 工字鋼的拉伸試驗23-25
• 2.4 本章小結25-26
• 第3章 鋼棧橋涂層防腐的優(yōu)選與宏觀性能研究26-50
• 3.1 引言26
• 3.2 試件加工處理26-29
• 3.2.1 噴砂以及切割加工處理26-27
• 3.2.2 焊接導線以及密封處理27-29
• 3.3 防腐涂層的涂覆29-33
• 3.3.1 環(huán)氧煤瀝青防腐涂層29-31
• 3.3.2 環(huán)氧樹脂浸漬玻璃纖維布防腐體系31-33
• 3.4 加速腐蝕方案33-37
• 3.4.1 加速腐蝕裝置的設計及制作33-34
• 3.4.2 加速腐蝕倍數的確定34-37
• 3.5 試件在加速腐蝕條件下的形貌變化37-49
• 3.5.1 宏觀形貌的變化38-43
• 3.5.2 微觀形貌的變化43-49
• 3.6 本章小結49-50
• 第4章 鋼棧橋構件腐蝕狀態(tài)的電化學表征50-80
• 4.1 引言50
• 4.2 半電位測試方法50-54
• 4.2.1 紅丹漆試件的半電位測試50-51
• 4.2.2 環(huán)氧煤瀝青試件的半電位測試51-52
• 4.2.3 環(huán)氧樹脂-玻璃纖維布試件的半電位測試52-54
• 4.3 恒電位極化測試方法54-61
• 4.3.1 紅丹漆試件的恒電位極化測試54-56
• 4.3.2 環(huán)氧煤瀝青試件的恒電位極化測試56-58
• 4.3.3 環(huán)氧樹脂-玻璃纖維布試件的恒電位極化測試58-60
• 4.3.4 典型恒電位極化曲線分析60-61
• 4.4 電化學噪聲測試方法61-71
• 4.4.1 紅丹漆試件的電化學噪聲測試62-65
• 4.4.2 環(huán)氧煤瀝青試件的電化學噪聲測試65-68
• 4.4.3 環(huán)氧樹脂-玻璃纖維布試件的電化學噪聲測試68-71
• 4.5 小波分析電化學噪聲譜71-79
• 4.5.1 小波分析原理71-72
• 4.5.2 未腐蝕試件的小波分析72-76
• 4.5.3 加速腐蝕后電化學噪聲譜的小波分析76-79
• 4.6 本章小結79-80
• 結論與展望80-81
• 參考文獻81-85
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果85-87
• 致謝87

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本文編號：1028241