钢筋锈蚀氯离子临界浓度研究进展

鉴于钢筋锈蚀氯离子临界浓度对钢筋混凝土结构的使用寿命有很大影响,从钢筋锈蚀氯离子临界浓度的表达形式、测试方法、影响因素等方面对国内外氯离子临界浓度的研究进展进行综述,给出了已有研究成果得到的氯离子临界浓度值和有关国家标准中限定的氯离子浓度,提出氯离子临界浓度的影响机理、测试方法、影响因素的耦合作用、计算模型和提高方法等有待进一步研究的问题。

内掺氯离子对钢筋锈蚀的影响及不同材料对氯离子的固化

参考钢筋锈蚀快速试验法,通过测试试件的半电池电位和阳极极化曲线,研究了拌合时引入的不同种类氯盐、含氯原材料对钢筋锈蚀的影响及不同材料对氯离子的固化性能.结果表明:CaC l2对钢筋锈蚀的危害比NaC l大,掺CaC l2时较低的氯离子浓度和较小的自由氯离子含量即引起钢筋锈蚀;掺结皮料作混合材时,掺量大于等于20%会引起锈蚀;炉渣氯离子含量低,对钢筋锈蚀没有危害;有效铝酸盐含量高的水泥及矿渣、粉煤灰的加入均能提高对氯离子的固化能力,有效降低钢筋锈蚀的危害;当体系掺入混合材或其他组分时,阳极极化试验比半电池电位能更有效地反映发生钢筋锈蚀的情况.

氯盐侵蚀下再生混凝土氯离子侵蚀和钢筋锈蚀规律研究

为探究再生混凝土的耐久性能,对氯盐环境下具有类似配合比的再生混凝土和普通混凝土抵抗氯离子侵蚀能力以及内部钢筋锈蚀规律进行对照研究。利用快速氯离子含量检测仪来检测氯离子分布的深度和浓度;采用Reference 600TMPotentiostat/Galvanostat/ZRA电化学工作站,应用线性极化原理对再生混凝土和普通混凝土内部钢筋锈蚀参数进行长期测试。试验结果表明再生混凝土氯盐侵蚀程度及内部钢筋锈蚀均较普通混凝土严重。

混凝土中钢筋杂散电流与氯离子耦合锈蚀行为

为了明确地铁混凝土结构中钢筋锈蚀行为,成型15组内置1根钢筋的砂浆试件,采用电化学测试技术模拟研究了地铁混凝土结构中钢筋锈蚀过程。结果表明:地铁混凝土结构中的钢筋锈蚀可分为初始腐蚀快速发展及腐蚀稳定发展2个阶段。地铁服役环境中杂散电流和氯离子对其锈蚀发展有显著影响,杂散电流强度和氯离子浓度越大,锈蚀越快。金相显微观察表明,地铁混凝土结构中钢筋锈蚀,主要是由于杂散电流引发,且与氯离子共同构成耦合作用,导致其钢筋加速破钝,产生严重锈蚀。

杂散电流与氯离子耦合作用下钢筋锈蚀

目的研究钢筋混凝土结构在杂散电流和氯离子耦合作用下钢筋锈蚀的演变规律,从而揭示钢筋的损伤机理,为此类结构的耐久性设计提供理论依据.方法试验共设计20组砂浆试件,采用电化学测试技术对杂散电流以及其与氯离子耦合作用下钢筋的锈蚀变化规律进行分析研究,试验采用直流电模拟杂散电流.结果两种腐蚀环境下钢筋的自腐蚀电位随着侵蚀时间、杂散电流强度以及氯离子质量浓度的增大而减小;杂散电流单独作用对钢筋锈蚀影响相对较轻,而在二者耦合作用下钢筋的锈蚀速率明显增大;另外,在耦合腐蚀环境下杂散电流强度对钢筋锈蚀速率的影响程度比氯离子含量影响要大.结论根据试验的测试结果,杂散电流与氯离子的耦合作用会加速钢筋的锈蚀,降低结构的服役寿命.

粉煤灰混凝土抗氯离子渗透及抗钢筋锈蚀性能

选取化学成分SiO2和Al2O3总含量相近的Ⅰ级粉煤灰和Ⅲ级粉煤灰配制中、高掺量粉煤灰混凝土,再测试其7,28,90 d抗压强度、抗氯离子渗透性能及抗钢筋锈蚀性能.结果表明:在本试验条件下,同样配合比的I,Ⅲ级粉煤灰混凝土的抗压强度、抗氯离子渗透性能和抗钢筋锈蚀性能并无明显差别.试验结果同时表明,目前用于结构混凝土中的粉煤灰的评价体系尚有待改进.

混凝土表面硅烷处理对冻融、氯离子侵蚀后钢筋锈蚀的影响

为研究冻融损伤环境下硅烷表面防护处理对钢筋混凝土内部钢筋锈蚀的影响,并为硅烷防护技术在恶劣环境下的应用提供参考,对带钢筋普通混凝土试件进行硅烷表面防护处理,通过冻融循环试验、氯离子侵蚀试验,在不同氯离子腐蚀龄期,利用半电池电位法测定钢筋半电池电位、利用线性极化法测定腐蚀电流密度,定量分析了不同冻融损伤下,不同硅烷表面涂覆量对混凝土内部钢筋锈蚀的影响。结果表明:冻融损伤后对混凝土进行硅烷防护处理可有效降低钢筋的半电池电位值和腐蚀电流密度,减小钢筋锈蚀概率,对混凝土有较好的防护作用。

疲劳作用对混凝土中钢筋锈蚀氯离子临界浓度的影响

采用三分点加载模式,对钢筋混凝土短梁进行疲劳实验。将受到不同次数疲劳作用的钢筋置于饱和Ca(OH)2溶液中,采用阶梯逐级添加的方式加入NaCl,通过测得的自腐蚀电位Ecorr和电化学阻抗技术测得的腐蚀电流密度Icorr判定钢筋锈蚀的氯离子临界浓度。结果表明:疲劳作用对混凝土中钢筋锈蚀有一定的加速促进作用,使氯离子临界浓度降低,疲劳作用后的钢筋更易发生锈蚀;随疲劳作用次数的增加,钢筋锈蚀的可能性增大,锈蚀速率加快。

碳化及氯离子交互作用下混凝土内钢筋的锈蚀行为

试验研究了加速碳化和氯离子诱导交互作用下混凝土中钢筋的锈蚀行为.利用电化学工作站测试了混凝土中预埋钢筋加速腐蚀过程中的腐蚀电位和腐蚀电流密度.结合钢筋周围氯离子浓度及pH值的变化,分析了碳化和氯离子对钢筋锈蚀的影响规律.结果表明:氯离子的渗入可快速导致钢筋锈蚀;在碳化和氯离子交互作用下,碳化对钢筋锈蚀过程具有延缓作用.

拉伸疲劳对钢筋锈蚀临界氯离子浓度的影响

采用不同应力水平和次数对Q235钢筋进行拉伸疲劳试验,在饱和Ca(OH)2模拟液中,采用自腐蚀电位法和电化学阻抗谱法测定钢筋锈蚀的临界氯离子浓度,同时通过扫描电镜观察拉伸疲劳作用引起的钢筋显微结构变化。结果表明:在拉伸疲劳作用下,钢筋锈蚀的临界氯离子浓度随着拉伸疲劳应力水平的增大和疲劳次数的增加而减小;拉伸疲劳会使钢筋晶粒细化,晶界、相界增多,并且随着拉伸疲劳应力水平的增大和疲劳次数的增加,这种变化就越明显;钢筋晶粒的细化以及晶界的增多会引发短路扩散,降低钢筋锈蚀的临界氯离子浓度。

表面防水处理对氯离子侵蚀混凝土中钢筋锈蚀的影响

采用半电池电位法对四种不同条件下钢筋混凝土中的钢筋锈蚀情况进行了测定,分析了硅烷溶液防水剂、Cl-及水胶比对钢筋锈蚀的影响。试验结果表明:水胶比越大,钢筋开始锈蚀的时间越早,锈蚀的程度越严重;对于含有初始氯离子并且锈蚀已经发生的钢筋混凝土,表面防水处理不能够有效控制钢筋锈蚀;对于有外界Cl-侵蚀的钢筋混凝土,硅烷溶液防水剂能有效地降低由于Cl-引起的钢筋锈蚀的概率,并且延缓钢筋锈蚀的时间。

含氯再生骨料混凝土中钢筋抗锈蚀性能试验研究

沿海地区废弃混凝土受氯离子侵蚀,为使其更好地再生利用,探究含氯再生骨料混凝土的改性方法及钢筋抗锈蚀性能,以矿物掺合料种类及掺量、再生骨料强化为变量,设计15组混凝土,对混凝土中钢筋通电加速锈蚀,并通过电化学工作站的线性极化法和电化学阻抗谱法测试其钢筋电化学指标。结果表明:含氯再生骨料混凝土中钢筋锈蚀进程快于普通不含氯再生骨料混凝土;纳米SiO_(2)溶液强化含氯再生骨料,以及在混凝土中复掺矿物掺合料均可提高含氯再生骨料混凝土钢筋抗锈蚀性能;通过强化改性的含氯再生骨料混凝土的钢筋抗锈蚀性能不低于普通再生骨料混凝土。

氯离子电迁移下饱和Ca(OH)_2中钢筋的锈蚀行为

利用电迁移加速氯离子在混凝土圆盘试件中传输的方法研究了模拟混凝土孔溶液(饱和Ca(OH)2)中钢筋的锈蚀行为,比较了粉煤灰(FA)、磨细矿渣(GGBS)与硅灰(SF)等矿物掺合料抑制氯离子电迁移及钢筋锈蚀的能力.采用腐蚀电位法、线性极化法和电化学阻抗谱法测试了钢筋的锈蚀程度,并采用压汞法(M IP)与扫描电子显微镜(SEM)分析了电迁移前后混凝土试件的微结构演变规律.结果表明,矿物掺合料能有效改善混凝土孔结构,明显降低氯离子电迁移速率与钢筋的腐蚀速率,但不同掺合料抑制钢筋锈蚀的能力有明显差异,由强到弱的规律为:SF>GGBS>FA.氯离子电迁移作用下饱和Ca(OH)2溶液中钢筋的锈蚀过程可分为3个阶段:钝化阶段、破钝初锈阶段与锈蚀扩展阶段.

粉煤灰掺量、氯离子含量和pH值对混凝土中钢筋锈蚀的影响

研究了不同粉煤灰掺量和不同氯离子浓度对钢筋锈蚀的影响,并测定了pH值以验证其影响;分析了它们对水泥砂浆pH值影响的机理和钢筋锈蚀机理.由此得出氯离子渗透和碳化是钢筋锈蚀的主要原因,此外还测定了氯离子的'阈值'为0.4%～0.5%.粉煤灰的掺人对钢筋无不利影响,但会降低氯离子的'阈值'.

压缩疲劳作用对钢筋锈蚀临界氯离子浓度的影响

采用0.8的应力水平对Q235钢筋进行压缩疲劳试验,然后将受到不同疲劳次数作用的钢筋置于饱和Ca(OH)2溶液中,采用阶梯逐级添加方式加入NaCl溶液,通过自腐蚀电位Ecorr和由电化学阻抗谱(EIS)所测得的腐蚀电流Icorr判定导致钢筋锈蚀的临界氯离子浓度(CTV),并利用扫描电子显微镜(SEM)研究疲劳作用引起的钢筋显微组织变化.结果表明:在一定的应力水平和疲劳次数范围内CTV呈现先增后减趋势;压缩疲劳作用下,EIS图谱中钢筋容抗弧半径的变化无明显规律,而未经压缩疲劳作用的钢筋容抗弧随Cl-添加量的增加而单调递减.

氯离子含量对混凝土中钢筋锈蚀的影响

混凝土中的钢筋锈蚀破坏是混凝土结构失稳破坏的最主要原因,而导致钢筋发生锈蚀的主要原因是氯离子的存在。本文主要研究了氯离子含量对混凝土中钢筋锈蚀的影响规律。研究表明:混凝土中氯离子含量越高,钢筋开始锈蚀的时间越早;钢筋开始锈蚀后以及进入稳定锈蚀阶段时氯离子含量越高,钢筋锈蚀速率发展的速率越快,钢筋锈蚀速率越大;混凝土一旦发生开裂后,钢筋锈蚀就进入加速锈蚀阶段。试验研究进一步讨论了氯离子加速钢筋锈蚀速率的机理和出现稳定锈蚀期的原因。

从钢筋大面积锈蚀谈氯离子对混凝土结构耐久性的危害

某工程钢筋大面积锈蚀,经相关的详细检测及试验,得出其主要原因是混凝土中氯离子含量严重超标,最终因无法挽救而被拆除,由此呼吁同行对氯离子危害混凝土耐久性问题的重视。

提高混凝土中钢筋抗氯离子锈蚀能力的研究

通过试验研究了矿渣、粉煤灰及一种抗蚀剂对水泥浆体结合游离氯离子性能的影响。结果表明,三者皆能提高单位水泥浆体结合氯离子的能力;其中,抗蚀剂效果最明显,且随掺量的增加而提高;试验中抗蚀剂与矿渣复合使用可进一步提高单位浆体结合氯离子的能力。

混凝土结构中氯离子侵蚀与钢筋锈蚀

介绍了氯离子侵蚀对钢筋混凝土结构物的危害及其来源,归纳了氯离子侵蚀钢筋混凝土和其中的钢筋的机理,提出了预防氯离子侵蚀的有效措施。

氯离子对碱激发混凝土内钢筋锈蚀的研究综述

与普通混凝土相比,碱激发混凝土护筋性能以及抗侵蚀、抗冻性能良好,被视作21世纪发展潜力最好的建筑结构材料,在桥梁等建筑工程中有良好应用,但与普通混凝土相同,碱激发混凝土也存在钢筋锈蚀的问题,氯离子侵蚀是最主要的原因。文章对氯离子锈蚀碱激发混凝土内钢筋的相关问题进行综述,把握氯离子对混凝土钢筋的锈蚀机理,总结氯离子对碱激发混凝土钢筋锈蚀的影响,并归纳碱激发混凝土的抗氯离子锈蚀性能,简单展望碱激发混凝土今后研究的相关方向。