修复混凝土内部钢筋纵向腐蚀行为研究

氯离子侵蚀下修复混凝土内部钢筋易再次发生微、宏电池腐蚀.为探究混凝土修复后钢筋纵向腐蚀特征,本文构建了物质传输-腐蚀区域动态界定-钢筋电化学腐蚀多场耦合模型.通过现有文献中的数据证明了基于塔菲尔斜率的腐蚀区域动态界定方法的有效性,利用模型对修复混凝土中沿钢筋纵向微、宏电池的腐蚀机理以及腐蚀的非均匀分布特征进行了研究,同时讨论了不同修复区长度与混凝土初始状态下的修复效果.结果表明,修复混凝土内部钢筋腐蚀出现在靠近修复界面的旧混凝土区中,修复界面存在明显的阳极环效应;修复前旧混凝土区内的氯离子浓度增加会显著提高腐蚀速率;随着旧混凝土修复区长度增大,钢筋腐蚀速率加快.

氯离子浓度空间分布下的混凝土内部钢筋非均匀腐蚀规律

为探究混凝土表面氯离子浓度空间分布下的钢筋非均匀腐蚀规律,构建了物质传输-钢筋电化学腐蚀耦合模型。基于真实海洋环境下混凝土表面氯离子浓度分布数据,分析了内部钢筋的表面自由氯离子浓度分布、电流密度分布以及非均匀腐蚀形态。结果表明:纵向上的钢筋表面自由氯离子浓度与混凝土表面氯离子浓度分布特征基本一致,但环向上氯离子发生的迁移使钢筋与混凝土的表面氯离子浓度发展规律有差异,混凝土表面氯离子空间分布使钢筋在纵向和环向上均呈现非均匀腐蚀形态,但非均匀腐蚀程度会随时间推移呈现先增大后减小趋势。