出土铁质文物锈蚀形态的原位分析及其机理

利用超景深显微镜、金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、显微拉曼光谱仪等,对六件湖北地区出土铁质文物的锈蚀状况进行了原位分析,以深入研究铁质文物不同锈蚀形态。结果表明,铁质文物的锈蚀形态可分两类:(1)一般铸铁器物的原始形态清晰可辨,其锈层有组织“痕像”残存,其锈蚀产物为铁的氧化物和C;(2)一般熟铁器物的原始形态被锈层破坏,其锈层中无组织“痕像”,其锈蚀产物通常包括α-FeOOH、Fe_(3)O_(4)、α-Fe_(2)O_(3)、β-FeOOH等。铸铁中大量渗碳体和石墨的存在是锈层中残存“痕像”组织,并保持器物原始形态的重要原因。Ⅰ型锈一般保留器物原始形态特征,若为无害锈则予以保留;Ⅱ型锈往往破坏了器物原始表面,导致纹饰器型难辩,即使为无害锈也需适当去除。

考虑锈蚀形态的弧形闸门有限元分析

利用ANSYS软件建立某水库溢流表孔弧形闸门三维有限元模型,结合弧形闸门锈蚀检测数据建立弧形闸门锈蚀有限元模型,模拟其全面锈蚀与局部锈蚀进行计算,计算结果表明弧形闸门锈蚀后,锈蚀部位应力分布变化明显,闸门强度和刚度有不同程度的降低。还发现当锈蚀坑位于面板锈蚀敏感部位时,对面板应力的影响较大。研究结果可用于分析在役弧形闸门的强度和刚度,为弧形闸门的日常管理和锈蚀模拟计算提供参考。

带横向荷载裂缝钢筋混凝土梁的钢筋锈蚀形态研究

对荷载作用下恒电流通电锈蚀的带荷载裂缝钢筋混凝土梁进行研究,绘制通电锈蚀前后横向裂缝和顺筋锈胀裂缝分布图,探究横向荷载裂缝对通电锈蚀过程及锈胀裂缝开展的影响。通过三维激光扫描对锈蚀钢筋表面特征进行分析,对比通电锈蚀和自然锈蚀条件下钢筋锈蚀的纵向不均匀性和锈胀裂缝发展。研究发现,通电锈蚀和自然锈蚀下,横向裂缝的存在都会加速该处钢筋的锈蚀截面损失,但通电锈蚀下横向裂缝处的钢筋会出现明显的"颈缩"现象。钢筋截面周长锈蚀率和截面锈蚀率的分布规律相同,截面周长锈蚀率同样可以较好地反映钢筋锈蚀程度。通电锈蚀和自然锈蚀钢筋的平均截面面积与最小截面面积的比值能反映钢筋锈蚀的不均匀性,其值满足Gumbel分布。

基于钢筋锈蚀的新老混凝土界面检测方法研究

文章基于钢筋锈蚀形态探寻了一种新的新老混凝土界面质量检测方法,设计了18组试件,通过对新老混凝土界面进行不同处理(粗糙处理、界面剂的种类、新老混凝土的强度和种类以及粘结龄期)对新老混凝土界面粘结质量的影响进行研究。根据通电锈蚀过程中钢筋的锈蚀速率以及钢筋的锈蚀形态以及双面剪切试验,来判断新老混凝土界面通过不同处理方式后的薄弱情况。

模型及参数不确定下钢筋锈蚀率动态演进分析

为合理预测钢筋锈蚀状况,综合考虑均匀锈蚀、局部锈蚀及其影响因素的不确定性,提出钢筋锈蚀率动态演进分析方法。该方法以Bayes理论为基础,利用桥梁检测数据,来实现锈蚀率物理模型选择及其参数的更新;结合一座既有实桥,分析锈蚀率的时变规律,并对理论结果进行实验验证。研究结果表明:模型的不确定性对预测结果的影响不容忽视;基于检测数据的信息更新可使预测结果更接近实际,检测数据越多、更新频率越高,对提高预测准确度越有利;在桥梁管理过程中,应注重检测数据积累和养护管理系统的完善。

混凝土中钢筋空间锈蚀特征参数的测试及分析

通过45个混凝土试件中135根光圆钢筋和带肋钢筋的加速锈蚀试验,采用研发的钢筋空间锈蚀形态测试装置和空间锈蚀特征参数分析方法,确定了混凝土中钢筋的空间锈蚀形态图像和空间锈蚀特征参数,进而定量分析了钢筋的质量锈蚀率与最大锈蚀深度、最小剩余截面积、最大截面锈蚀率和点蚀因子等空间锈蚀特征参数之间的相关性,为准确描述混凝土中钢筋的空间锈蚀分布形态提供了基础.结果表明:随着钢筋质量锈蚀率的增加,其最大锈蚀深度和最大截面锈蚀率呈线性增大,而最小剩余截面积和面积点蚀因子呈线性减小;随着钢筋最大锈蚀深度的增加,其最小剩余截面积呈线性减小;与光圆钢筋相比,带肋钢筋的非均匀锈蚀程度更高;与深度点蚀因子相比,钢筋面积点蚀因子与质量锈蚀率之间的相关性更加明显.