基于电化学加速锈蚀原理的结构破坏拆除方法

由于城市中越来越多的老旧建筑需要被局部或整体拆除,由此出现了大量的噪声污染、空气污染以及安全问题。论文参考了自然环境中结构老化寿命终结的演化机理,通过电化学加速锈蚀技术设计了一种新型结构拆除方法。经试验表明,在8A/m2的电流密度下通电15d,可使混凝土结构强度下降30%~50%、钢筋质量损失10%~20%,以此降低了后续人工拆除的难度。

电化学快速锈蚀与自然环境钢筋锈蚀的相似性分析

就电化学快速锈蚀与自然环境下钢筋锈蚀的相似性进行研究,深入分析了环境条件对钢筋锈蚀机理、钢筋表面特征与锈蚀产物的影响,通过对电化学快速锈蚀与自然环境下混凝土保护层锈胀开裂的比较,探讨了电化学快速锈蚀模拟自然环境钢筋锈蚀的适用性.根据自然环境条件下和快速锈蚀试验中钢筋混凝土中锈蚀产物不同,提出了对外加电流快速锈蚀条件下钢筋混凝土锈胀开裂试验结果进行修正的方法.

钢筋快速电化学锈蚀试验的正交设计法

将正交设计法引入到钢筋快速电化学锈蚀试验当中,通过对比不同等级和直径钢筋锈蚀后的截面损失率,找出钢筋锈蚀后的截面损失率与钢筋的等级和直径之间的关系,为锈蚀钢筋混凝土结构的检测、加固和改造提供依据。

钢筋电化学加速锈蚀试验的保护层影响性状研究

采用电化学锈蚀实验,研究了保护层对电化学锈蚀过程的影响。在保护层相同锈蚀程度不同条件下,保护层、铁锈层等多种阻碍因素的共同作用下,钢筋实际锈蚀率和理论锈蚀率的误差相对值呈现初期增加后期减小的趋势。在锈蚀程度相同保护层不同的情况下,锈蚀误差相对值随着保护层的增大而增加明显,保护层对钢筋锈蚀的阻止和保护作用显现。结果验证了采用保护层提高结构寿命的措施的可行性和保护层长期保护作用的有限性,可为工程设计提供借鉴。

开裂混凝土中钢筋加速锈蚀方法适用性

采用4种不同的外加电流加速锈蚀方法对荷载作用下混凝土中钢筋的锈蚀过程进行模拟,分析锈蚀后钢筋表面形态特征及锈蚀产物的形貌和成分.试验结果表明:预设辅助电极外加电流加速锈蚀方法,几乎不存在溢锈现象,锈胀力发展快,因此锈胀裂缝发展迅速;采用半浸泡外加电流加速锈蚀方法,锈胀裂缝发展速度次之,存在溢锈现象,如不及时清除会影响氧气的扩散性能,从而影响锈胀力的发展速度;采用贴面外加电流加速锈蚀方法,锈胀力发展速度较慢;全浸泡外加电流加速锈蚀方法,由于锈蚀过程中锈蚀产物不断被水带走,导致锈胀力发展最慢,通电时间最长,锈胀裂缝发展最慢,无法达到预期裂缝宽度.加速锈蚀方法的理论锈蚀质量高于实际试验锈蚀质量.

受拉侧锈蚀钢纤维-钢筋混凝土管片承载力退化模型研究

近年来,国内外新建盾构隧道与管道工程中采用钢纤维-钢筋混凝土管片愈来愈多,在侵蚀环境下管片钢筋锈蚀的问题突出,提出适用于锈蚀后钢纤维-钢筋混凝土管片的残余承载力计算的方法十分重要。鉴于此,文章根据服役期盾构隧道管片所处环境及受力特征,结合钢筋混凝土结构正截面承载力计算理论,提出受拉侧锈蚀钢纤维-钢筋混凝土管片承载力退化模型,并给出相应的求解流程。同时,分析不同锈蚀率与不同钢纤维掺量下受拉侧锈蚀钢纤维-钢筋混凝土管片承载力曲线,并将该模型理论解与压弯荷载作用下钢纤维-钢筋混凝土管片的同步加速锈蚀室内试验结果进行比较,验证了该模型的适用性和可靠性。主要结论有:(1)随着钢纤维的掺量增加,混凝土的立方体抗压强度会先增大后减小;(2)偏心受压管片构件极限弯矩最大值随主筋锈蚀率的增大而不断减小,随钢纤维掺量的增大而不断增大,但增大幅度逐渐减小;极限轴力最大值受主筋锈蚀率的影响不大,但随钢纤维掺量先增大后减小。(3)主筋锈蚀率与钢纤维掺量对大偏心受压构件的影响均大于小偏心受压构件;界限偏心距随主筋锈蚀率的增大而减小,随钢纤维掺量的增大而增大。

民国建筑锈胀开裂时的临界锈蚀深度

为了研究江浙地区民国钢筋混凝土结构中钢筋锈胀开裂时的临界锈蚀深度,按照民国时期钢筋混凝土构件的构造要求,设计8组试验试件进行电化学加速锈蚀试验.分析钢筋锈胀开裂时的混凝土试件表面裂缝分布,对电化学加速锈蚀试验产生的钢筋锈蚀产物和民国钢筋混凝土建筑中钢筋自然锈蚀产物进行X射线衍射定量分析和比较,得出两种锈蚀产物的膨胀系数,求出自然状态下民国钢筋混凝土结构钢筋锈胀开裂时的临界锈蚀深度.结果表明:民国钢筋混凝土结构钢筋锈胀开裂的裂缝最先出现于钢筋在混凝土表面的投影线外边缘上,临界锈蚀深度与钢筋宽度的比值的均值为0.021.

钢筋混凝土锈蚀参数试验研究

基于大尺寸柱式试件的电化学试验结果,得出了平均锈蚀深度与最大裂缝宽度、平均锈蚀深度与最大坑锈深度的统计关系;探讨了在快速锈蚀条件下,按法拉第定律的电化学锈蚀控制方程来估算钢筋锈蚀深度的合理性。根据柱式拉伸试件的试验结果和有限元仿真分析,研究了轴向不均匀锈蚀对结构的影响。

锈蚀固端梁动力特性试验研究

为了探讨固端梁动力特性参数随纵向钢筋锈蚀率的演变规律,制作了目标锈蚀率为0、5%、10%、15%的试验梁,并采用结构动力特性测试方法,测得固端梁在不同锈蚀程度下的自振频率、阻尼比及模态振型。结果表明:固端梁的阻尼比随着纵向钢筋锈蚀程度的增加而逐渐增大;纵向钢筋锈蚀率较小时,其自振频率降幅不明显,随着锈蚀率的增加,自振频率降幅明显增大,当纵向钢筋锈蚀率为5.82%时,固端梁自振频率降幅达到12.58%;固端梁的模态振型因锈蚀程度的递增,损伤后的振型改变越发显著;采用浸泡式电化学加速锈蚀法进行钢筋锈蚀时,纵向钢筋的实际锈蚀率比理论锈蚀率低。

不同掺合料混凝土与锈蚀钢筋间粘结-滑移力学性能试验研究

采用中心拉拔法对普通混凝土(PC)、水泥基渗透结晶防水混凝土(CCCW)、聚丙烯纤维混凝土(PFRC)与热轧带肋钢筋进行粘结-滑移试验。通过电化学锈蚀方法对钢筋进行加速锈蚀,研究锈蚀后钢筋与混凝土粘结性能。结果表明:在混凝土中引入适量聚丙烯纤维及水泥基渗透结晶防水材料能够显著提升其对钢筋的极限粘结强度,分别提高了20.8%、6.8%;无论是否添加掺合料,钢筋-混凝土拉拔试件的极限粘结力均随着锈蚀率的增大呈线性下降趋势。基于锈蚀构件拉拔试验结果,拟合出不同混凝土的极限粘结强度与锈蚀率计算公式,发现随着锈蚀率的增大,聚丙烯纤维及水泥基渗透结晶防水材料能减缓钢筋-混凝土极限粘结强度下降速度。

加速混凝土构件中钢筋锈蚀的研究

在短时间内,怎样快速制取大批量锈蚀钢筋混凝土试件,目前有效的方法是:电化学锈蚀。从混凝土中钢筋锈蚀的机理出发,通过实验的方法研究影响钢筋锈蚀速率的因素和控制过程;探讨混凝土锈蚀开裂影响因素以及加速开裂的方法;分析电化学锈蚀方法的适用性。

钢筋混凝土中钢筋锈蚀检测技术浅析

做好建筑工程领域的建材质量检测,尤其是混凝土钢筋的锈蚀检测工作,能够及时发现潜在的安全问题以及质量问题,以便尽快采取积极有效的处理措施,避免影响整个建筑工程项目的建造质量。分析混凝土钢筋锈蚀对建筑结构造成的危害,探究混凝土钢筋锈蚀机理及主要成因,着重分析混凝土钢筋锈蚀检测的主要措施与要点。

铁在空气中锈蚀的机理

金属的锈蚀有化学锈蚀和电化学锈蚀两种,铁在空气中的锈蚀属电化学锈蚀.即铁和电解质溶液作用而发生氧化的过程.金属的抗蚀能力是由金属的活性和表面氧化产物的性能两方面的因素决定的.根据这两方面的因素,可将金属划分成三类:①化学性质极不活泼的金属.如金、铂、银、汞等.电极电位都很高,一般条件下不会或不易被腐蚀;②特别轻的金属,如钾、钠、钙、镁等,它们在空气中极易被氧化。生成的氧化物体积比金属小。

停缓建工程预留裸露钢筋锈蚀危害及防治

由于铁锈不能与钢筋紧密结合，并且是疏松物质，因此其不能阻止水及有害物质对钢盘的进一步锈蚀，又由于在大气中含有有害杂质后，钢筋表面往往出现局部的锈蚀深沉，坑深一般超过平均锈蚀厚度的１０倍以上，因此，铁锈对于钢筋混凝土的共同工作和力学性能的影响是十分严重的。

混凝土帆布和碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土方柱轴压试验研究

钢筋混凝土结构在长期使用中不仅要承受外部荷载作用,还要经受侵蚀性环境的作用(湿度、温度、冻融、化学介质、户外气候等),使得钢筋混凝土结构的长期耐久性会受到影响。在氯盐侵蚀环境下,腐蚀性介质会通过裂缝使内部钢筋锈蚀,从而降低混凝土结构耐久性。纤维增强复合材料(Fibre一reinforced Polymer,FRP)具有厚度小、抗拉强度高、提高结构承载力等优点,在结构加固工程应用中得到广泛关注。但有研究发现,FRP的粘结胶会受侵蚀老化使得腐蚀性介质侵入混凝土内部。而混凝土帆布(Concrete Canvas,CC)加固是将水泥粉置于帆布中,而后将其覆盖在构件表面洒水硬化形成保护性薄层的一种加固方法,具有密实度高、抗侵蚀及施工方便等优点。为了增加钢筋混凝土结构的抗腐蚀能力,本文将采用碳纤维增强复合材料(CFRP)与混凝土帆布(Concrete canvas,CC)新型联合的加固方式,这种加固方式不仅可以抵抗腐蚀介质的侵入,减缓腐蚀过程,还可以提高钢筋混凝土柱的轴压承载力和延性。通过电化学加速锈蚀法模拟西部盐水环境(NaCl盐水)对钢筋混凝土柱的锈蚀损伤,进行CC与CFRP联合加固锈蚀钢筋混凝土方柱轴心受压试验研究。

桥梁用混凝土钢筋腐蚀动力学机理

应用塔菲尔极化曲线和开路电位等电化学方法,研究了钢筋混凝土试件在不同直流电压和不同质量分数的氯化钠溶液环境中快速锈蚀过程,分析处于混凝土环境中的钢筋快速锈蚀的动力学机理.研究结果表明,在外加电压分别为1,2V的快速锈蚀中,钢筋混凝土在腐蚀的0～5h时,腐蚀速率随着时间增加逐渐增大;当腐蚀时间在15～20h时,腐蚀速率达到最大;腐蚀速度随氯离子质量分数的增加而增大,当外加电压为2V且氯离子质量分数为5%时,其腐蚀速率高达83.89mm/a.

幻灯机在化学教学中的应用

本文对幻灯机在化学教学中的应用作一简单介绍,侧重于在演示实验中的应用;

洁光保护剂

本制品为乳白色乳液，对大型设备、铁路列车、飞机、汽车、摩托车及家用电冰箱、电器、家俱、等具有同时清洗和上光的功能，即在设备清洗工作完成后，在设备表面遗留一层均匀光亮的保护膜，使金属与外界彻底隔绝，具有防化学锈蚀和电化锈蚀的作用。

硫铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-石膏三元复合材料的护筋性能研究

通过测定水泥石碱度和孔隙率、砂浆电极的极化电位、混凝土的氯离子扩散系数和钢筋混凝土电极电化学加速锈蚀的开裂时间,从多个不同角度研究了硫铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-石膏三元复合材料体系的护筋性能。结果表明,三元体系的碱度比硅酸盐水泥低,pH值在10～11之间,难以在钢筋表面形成钝化膜保护;水泥石孔隙率和混凝土氯离子扩散系数均明显高于硅酸盐水泥,密实性和抗渗性较差。