酸碱盐腐蚀下聚脲静动态力学性能劣化规律

将聚脲材料浸泡在质量分数为5%的H_(2)SO_(4)、NaOH和NaCl三种溶液中,考察了极端条件下聚脲的力学性能和防护性能。利用GL-028型试验机与分离式霍普金森压杆进行力学性能试验,得到其在不同应变率下的应力-应变曲线,分析了聚脲材料在不同环境中浸泡前后的力学性能变化规律。结果表明:聚脲材料具有优良的耐盐、碱性能,对酸性环境比较敏感,经过酸性环境浸泡后,其拉伸强度与峰值应力分别降低了34.45%与20.3%;随着浸泡时间延长,聚脲材料的弹性模量与应力值呈增长趋势,表现出一定的依时性效应。形貌观察结果表明,其未发现明显破坏,显示出优异的耐腐蚀性能。

Ti_2AlNb合金在不同温度下的热盐腐蚀行为

为提高Ti_2AlNb合金作为航空发动机部件在海洋环境下服役的可靠性,研究名义成分为Ti-22Al-23Nb-1Mo-1Zr(原子分数/%)的Ti_(2)AlNb合金在550,650,750℃时涂盐Na_(2)SO_(4)/NaCl(95/5,质量比)的热腐蚀行为,绘制不同温度下合金的腐蚀增重曲线,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对热盐腐蚀后合金的表面形貌、截面结构以及腐蚀产物进行观察分析。结果表明:550℃时合金腐蚀速率较低,表面氧化层平直、致密且完整,表现出优异的抗热盐腐蚀能力;650℃时合金腐蚀增重曲线符合抛物线规律,氧化层表面发生小范围的剥落,内部出现裂缝且有轻微的分层现象,合金整体上表现出良好的抗热盐腐蚀能力;750℃时合金腐蚀过程中出现明显减重,氧化层表面严重开裂剥落,内部出现明显的层状结构,由两种腐蚀产物层交替叠加:其中主要腐蚀产物层以TiO_(2)为主并含有NbAlO_4等多种腐蚀产物,另一层以NaNbO_(3)为主,合金的抗热盐腐蚀能力严重下降。

氯盐腐蚀环境下波形腹板钢箱组合梁疲劳性能试验研究

为揭示氯盐腐蚀环境下波形腹板钢箱组合梁的疲劳性能,设计制作2片简支组合箱梁缩尺模型,分别进行常幅和分级变幅疲劳试验,研究未腐蚀和腐蚀模型梁的疲劳性能,基于非线性损伤理论进行波形腹板钢箱组合梁的疲劳损伤及疲劳寿命预测。结果表明:未腐蚀和腐蚀组合箱梁在经历200万次常幅循环加载后均未发生疲劳破坏,疲劳荷载引起的弯曲附加变形随加载循环次数的增加而增大;弯矩作用下组合梁满足“拟平截面假定”;未腐蚀梁和腐蚀梁分别经历了314.6万次和288万次分级变幅循环加载后发生疲劳破坏,试验梁底板与左右两侧腹板焊缝折角处是该类组合箱梁的疲劳易损部位;考虑多级变幅荷载相互作用影响的改进Corten-Dolan模型能够较好地预测波形腹板钢箱组合梁的疲劳寿命,且多级变幅荷载之间的相互作用对结构疲劳寿命的影响随腐蚀程度的增大而减小。

基于携带盐腐蚀介质的再生骨料混凝土性能劣化研究

为量化分析盐腐蚀再生混凝土骨料对再生混凝土性能的影响,进行室内试验,采用浓度为3%、5%和7%的盐溶液持续浸泡再生粗骨料,并采用不同取代率的再生粗骨料分别替代天然骨料拌制再生混凝土,借助抗压强度、劈裂强度试验和抗氯离子渗透试验获取不同再生混凝土的强度和耐久性演变规律。试验结果表明:携带盐腐蚀介质的再生粗骨料用于混凝土中,可影响再生混凝土的力学强度,混凝土的早期强度略微改善,而后期力学强度遭到劣化。

MCrAlY高温第二类热盐腐蚀行为研究

针对五种MCrAlY材料进行了700℃的热盐腐蚀试验,通过对材料表面、腐蚀产物、腐蚀截面、腐蚀失重等方面进行分析,研究Co、Cr、Al等MCrAlY的基本元素对700℃下含硫热腐蚀的影响。结果表明,700℃下,腐蚀产物以氧化铬、氧化铝为主,伴随少量尖晶石生成。腐蚀以网状氧化铝形貌向深处蔓延,网状氧化铝的附近往往伴随硫化铬的生成。Co、Cr为抗热盐腐蚀的有益元素,其中,Cr对抗700℃热盐腐蚀的提升作用优于Co元素。

圆钢管混凝土轴压短柱在长期荷载-氯盐腐蚀耦合作用下的试验研究

研发了用于钢管混凝土轴压短柱在长期荷载-氯盐腐蚀耦合作用下的试验装置和方法。分别进行了7个圆钢管混凝土轴压短柱和4个圆钢管轴压短柱在浓度为3.5%的Na Cl溶液中腐蚀下的长期荷载试验研究。试验结果表明,长期荷载会使试件刚度降低很多,但对其承载力影响相对较小。腐蚀对试件的承载力和刚度的削弱都很大,且对圆钢管试件的削弱程度高于对圆钢管混凝土试件的;持载-腐蚀耦合作用对试件的承载力和刚度的降低都很大,并且对于圆钢管试件,随着持载等级和浸入程度的增大而更加明显。总体而言,对于钢管混凝土试件,持载-腐蚀耦合作用对其承载力和刚度的降低要大于单纯持载作用和单纯腐蚀作用对其承载力和刚度的降低的简单叠加。

混凝土防盐腐蚀措施的探讨

为了解决建筑物、构筑物及大型桥梁在强盐渍土、盐湖地区的桩基混凝土腐蚀问题,通过分析目前混凝土防腐蚀常用的措施,包括提高混凝土自身性能、加大结构断面尺寸、加强施工防护、包裹隔离、表面涂层、阴极保护,对这些措施的适用范围进行探讨,研究土工布袋及大直径袋装混凝土灌注桩的防腐机理及在防盐蚀方面的效果,并在混凝土试件中内掺、外涂XYPEX防水材料,然后通过卤水浸泡、干湿循环,对XYPEX防水材料的防盐蚀试验研究结果进行分析。研究表明:混凝土常用防盐蚀措施均具有一定的适用局限性,并且不太适合强盐渍土及对承载力要求较高的大型桥梁;大直径袋装混凝土灌注桩是解决桩基承载力要求较高的大型桥梁桩身混凝土防盐蚀新的尝试;XYPEX防水材料对防止混凝土在强盐渍土、盐湖地区盐蚀有一定的效果。研究结果可为不同环境下的新建建筑物、构筑物及大型桥梁采用何种防盐蚀措施提供参考。

干湿循环下氯盐对现浇混凝土硫酸盐腐蚀劣化及扩散影响

盐渍土地区地表及地下现浇混凝土结构往往遭受多离子-干湿交替的复合侵蚀作用.利用室内试验条件模拟实际工程中地下现浇混凝土结构复合侵蚀过程.测定了试件的尺寸、质量、抗压强度变化及硫酸盐在不同深度的分布情况,进一步采用SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射)及EDS(电子能谱测试)观察了混凝土试样微观结构及物相变化,并对比和分析了干湿循环条件下氯盐对硫酸盐在现浇混凝土中扩散规律的影响.结果发现,干湿及氯盐影响下现浇混凝土硫酸盐侵蚀更为剧烈,干湿条件下复合侵蚀的混凝土试样在腐蚀后期强度显著降低,氯盐影响下现浇混凝土中硫酸盐的扩散和积累速度更快.研究表明,干湿交替下氯盐对硫酸盐腐蚀存在协同加速效应,氯盐促进了硫酸盐在现浇混凝土中的扩散及积累.

加氢装置反应系统的氨盐腐蚀分析及风险管理

通过对加氢装置反应系统多年RBI(Risk-based Inspection,基于风险的检验)工作的总结,分析了加氢装置反应系统中的氨盐腐蚀,提出如何减缓或防范设备因氨盐腐蚀失效,并借鉴国外的经验,切实加强装置基于风险的管理(RBM)。

氯盐腐蚀对持荷钢绞线的性能退化的影响

为了研究氯盐环境对预应力混凝土中钢绞线耐久性的影响,进行了持荷钢绞线在不同浓度氯盐溶液环境中加速腐蚀试验。对腐蚀钢绞线试件的质量损失及静力拉伸性能进行研究,分析氯盐溶液浓度对腐蚀钢绞线腐蚀程度及性能退化特性的影响;并提出了钢绞线腐蚀速率计算公式。结果表明:氯盐腐蚀下钢绞线表面呈现片状和带状蚀坑分布,腐蚀钢绞线的屈服荷载和极限荷载分别降低了1.66%~2.51%和3.38%~5.09%,各组试件平均质量损失率为1.42%~3.24%,腐蚀速率为0.040~0.091 mm/a。试验腐蚀条件下钢绞线腐蚀程度与氯盐溶液浓度成正比;但各腐蚀钢绞线的名义弹性模量降低幅度不大。

冲击荷载下盐腐蚀水泥砂浆接触损伤研究

利用冲击球压法研究标准养护条件和不同盐腐蚀环境(5%NaCl溶液、5%Na_2SO_4溶液和5%NaCl与Na_2SO_4混合溶液)下水泥砂浆受冲击荷载作用的表面损伤失效规律及损伤叠加效应。结果表明:盐腐蚀下水泥砂浆遭受小能量冲击时,表面损伤区压痕尺寸随冲击荷载值增加呈先快速后平缓的增长趋势,试样表面损伤越严重,压痕增长越快;在相同冲击荷载作用下,水泥砂浆表面力学性能指标(动态硬度值和恢复性系数)从高到低依次为标准养护砂浆、5%NaCl溶液中砂浆、5%NaCl与Na_2SO_4混合溶液中砂浆、5%Na_2SO_4溶液中砂浆;在冲击荷载作用下,短期盐腐蚀砂浆试样表面颗粒剥落,微裂纹不断扩展并合,损伤区三维形貌参数均大于标准养护砂浆。本文研究成果可为冲击荷载与腐蚀离子双因素作用下铁路桥梁工程材料的耐久性研究提供依据。

超耐氯盐腐蚀混凝土及快速测试系统实验设计

基于混凝土材料学的基本原理,以大学生创新创业项目为依托,制作一种超耐氯盐腐蚀的混凝土。根据法拉第定律设计了一套钢筋混凝土腐蚀快速测试系统。该实验设计过程不但巩固和拓展了学生的理论知识体系,训练了学生解决复杂工程问题的科学思维,还提升了学生的创新能力和团队合作精神。另外,利用OBE教育教学理念对试验设计过程进行动态管理,确保项目顺利执行并进一步提升学生的科研素质。

GFRPP筋酸碱盐腐蚀老化实验研究

根据自行研究的生产工艺,研制生产出连续纤维增强聚丙烯螺纹筋。这种新型的FRTP筋具有高强、韧性好、生产成本低、生产过程无污染、可二次成型、可焊接、可回收再利用、与混凝土粘结好等优点。同时,对这种新型的连续玻璃纤维增强聚丙烯螺纹筋在不同浓度的酸、碱、盐溶液介质环境中的耐久性能进行了研究;对其物理及力学性能受环境影响状况进行了分析;并与传统连续纤维增强热固性树脂,如环氧树脂等进行了对比研究;并对其使用寿命采用FHWA法进行了预测。这些为这种新型的热塑性FRP筋在土木工程中的应用提供了一个坚实的基础。

氯盐腐蚀与钢筋阻锈剂

钢筋混凝土遭破坏或不能耐久的主导因素之一是钢筋腐蚀,氯盐又是引起钢筋腐蚀的"元凶"。有众多的防"盐害"措施,钢筋阻锈剂是发展快、有效、经济的方法之一。本文章概述氯盐腐蚀危害和钢筋阻锈剂的针对性作用。

氯盐腐蚀圆钢管再生混凝土短柱轴压承载力分析

为研究氯盐腐蚀圆钢管再生混凝土短柱轴压承载性能的变化规律,设计了16个试件并完成轴压试验。在试验研究的基础上根据极限平衡条件,提出了氯盐腐蚀条件下钢管再生混凝土短柱轴压承载力的计算公式,选取不同的侧压系数进行对比优化;采用国内外常用规范对试件承载力进行计算,将计算值与试验值进行对比并提出使用建议。结果表明给出的侧压系数建议值与试验结果吻合较好,通过折减壁厚的方法计算承载力是可靠的,对氯盐腐蚀圆钢管再生混凝土柱的理论研究和工程应用有一定的指导意义。

ASR-氯盐腐蚀协同作用下混凝土的损伤特点

以碱+氯盐复合溶液浸泡的方式进行了ASR-氯盐腐蚀协同作用下混凝土加速劣化的实验。通过定期测量长度和动弹性模量,研究了混凝土在承受ASR、氯盐腐蚀双重破坏因素作用下的损伤特点以及混凝土初始碱含量、氯盐溶液浓度对损伤发展的影响。试验结果表明,不同浸泡液中当混凝土碱含量高时,各龄期的膨胀值均大于混凝土低碱时的膨胀值,同期的动弹性模量损失也更大。浓度较高的氯盐溶液主要在短期内对ASR膨胀的加速显著,但浓度较低的氯盐溶液则具有持续的加速作用。ASR-氯盐腐蚀作用下动弹性模量变化的具体特点是:劣化初期混凝土动弹性模量即急剧下降,当剩余动弹性模量在70%左右时,其下降减缓,随后发展极其缓慢至完全失效。分析动弹模量损失和膨胀率之间的关系,发现膨胀率低于0.5%时动弹性模量对因膨胀引起的混凝土损伤更为敏感。

钢筋遭受氯盐腐蚀建筑物的鉴定和加固设计

某砖混结构住宅楼的现浇混凝土构件出现大量的顺筋裂缝。经现场检测,混凝土中氯离子含量超标造成的钢筋锈胀作用是裂缝出现的主要原因。原混凝土构件的利用价值不大,因此,提出了尽可能用新构件替换原构件的处理方案。

氯盐对灌注桩混凝土硫酸盐腐蚀规律的影响

复杂盐渍环境多种离子侵蚀灌注桩混凝土等现浇混凝土结构的腐蚀规律研究较少.文中对未经标准养护的混凝土试块进行全浸泡侵蚀试验,模拟混凝土灌注桩受硫酸盐及氯盐共同作用的侵蚀过程,探讨氯盐对现浇混凝土硫酸盐腐蚀规律的影响.结果发现,混凝土试块受侵蚀的前7 d,其抗压耐蚀系数均高于1,之后呈现先增大后减小的趋势;侵入混凝土试块中的硫酸根离子随着侵入深度的增加逐渐减小,并且越向深处侵入混凝土内部的硫酸根离子含量衰减速度越快;氯离子的存在抑制了硫酸根离子在混凝土内部的扩散,且加速了硫酸根离子随深度的衰减速度.由于氯离子的先期反应阻碍了石膏型硫酸盐侵蚀发生,从而减少了硫酸盐对于混凝土侵蚀所造成的强度损失,氯盐含量低时效果最明显.

不同盐腐蚀环境下混凝土孔结构研究

采用压汞法测试硬化后混凝土的孔结构参数,以不同腐蚀环境下腐蚀前后混凝土的孔结构为研究对象,以基准混凝土作对比,研究了矿物掺合料对混凝土孔结构及其抗腐蚀性能的影响,探讨混凝土在不同盐腐蚀环境下孔结构在腐蚀前后的关系。结果表明:掺入粉煤灰和磨细矿渣或提高掺量均减小了混凝土的最可几孔径,改善了孔结构分布。不同腐蚀环境下,氯盐环境下腐蚀后的总孔隙率等孔结构参数小于复合盐环境下的,模拟海水环境下的最大。随着腐蚀龄期的增长,有害孔百分比增加速率最大。