混凝土中帶銹鋼筋表面狀態(tài)對其后期腐蝕規(guī)律的影響

鋼筋混凝土構筑物的破壞是一個直接關系到人民生命和財產安全的大問題。而在構筑物破壞的各種原因中，最主要、最危險的是鋼筋腐蝕。因此，能否及時準確地檢測出混凝土結構中鋼筋腐蝕的狀況，是非常迫切和重要的。而搞清混凝土中帶銹鋼筋腐蝕的規(guī)律和特征，則是這一切的先決條件。.在實際使用中，鋼筋幾乎都是帶著各種各樣的銹蝕（包括氧化）表面進入混凝土的，鋼筋日后在混凝土中的腐蝕實際上是在這一銹層下發(fā)生的；而在由于各種原因造成混凝土中鋼筋銹蝕以后，鋼筋基體的進一步腐蝕也將在已有銹層下發(fā)生發(fā)展。本項目將研究已有銹層狀態(tài)對鋼筋基體后期腐蝕規(guī)律的影響；實際混凝土環(huán)境中多種腐蝕影響因素對鋼筋的共同作用，（與單一因素的影響作用不同的）；直接在混凝土環(huán)境中研究帶銹鋼筋的腐蝕規(guī)律，研究銹層下鋼筋腐蝕的電化學特征和機理。這將比研究裸表面鋼筋更加接近真實情況，對鋼筋腐蝕研究的發(fā)展更具有理論上的指導意義。 2100433B

混凝土中鋼筋腐蝕是鋼的電化學腐蝕，它是導致鋼筋混凝土結構過早失效的首要因素。本項目擬應用電化學研究方法和現代表面分析技術，研究模擬混凝土孔隙液和混凝土中鋼筋腐蝕行為，尤其是研究不同介質條件下氯離子對鋼筋鈍化與去鈍化機理的影響；建立原位探測鋼筋與混凝土界面微環(huán)境中氯離子濃度和pH的電化學新技術；探測和研究氯離子的臨界濃度及其影響因素；揭示鋼筋/混凝土界面環(huán)境對鋼筋耐蝕性的影響特征，探明多種因素對鋼筋保持鈍化或腐蝕的影響機制；研究受氯離子等侵蝕的鋼筋混凝土結構的電化學處理新技術的機理并建立相應的保護鋼筋新方法，具有重要的學術意義和應用前景。

輥壓機磨輥的耐磨性和粉碎性是影響粉磨裝置使用壽命和生產成本的關鍵因素之一。已有研究成果表明，磨輥耐磨性和粉碎性取決于磨輥的材料、生產工藝、輥面結構形態(tài)和待粉碎物料的顆粒級度等因素，本項目通過試驗與數值計算相結合的方式研究了磨輥表面形態(tài)對其耐磨性能和粉碎性能的影響規(guī)律，認為通過改變磨輥表面花紋層的結構和尺寸可以使磨輥在相同工況下具有更好的耐磨性和粉碎性。針對項目目的，（1）對吉林省亞泰水泥集團下屬部分企業(yè)的輥壓機使用情況進行了調研，實地研究了使用過程中輥壓機磨輥的結構形態(tài)、磨損狀況等，對磨輥磨損機理進行了探討；（2）對沙漠蜥蜴、毛蚶等的體表形貌、結構等進行了較系統的對比分析，結果顯示這些生物體表的放射肋、溝槽、凸包等非光滑形貌與其生活的沖蝕和磨損環(huán)境相關，依據這些結構設計的仿生結構具有優(yōu)越的耐磨性能，結合項目組已有研究成果，項目設計并加工了橫紋、斜紋、凹坑、棱形坑和棱形包共5種仿生磨輥表面形態(tài)；（3）根據滾壓機工作原理搭建了輥壓機模型試驗平臺，在平臺上進行了各仿生磨輥的磨損試驗和粉碎性能試驗，實驗結果表明，表面具有花紋的磨輥相對光輥具有更好的耐磨和粉碎性能，花紋形態(tài)不同，耐磨和粉碎性不同，其中橫紋形磨輥的性能更好并通過試驗數據分析和計算，找到了花紋尺寸參數對耐磨性和粉碎性的影響規(guī)律；（4）分別采用連續(xù)體和離散體計算方法，對仿生磨輥進行數值分析，計算結果與試驗結果向吻合；（5）在試驗和數值計算基礎上對橫紋仿生磨輥的耐磨機理進行了分析，認為橫紋磨輥具有較好耐磨性和破碎性主要是因為，對物料破碎性能而言，橫紋結構的存在，使磨輥與被粉碎物料接觸時，擠壓力更好的集中在橫紋凸起表面和棱邊，使擠壓力更有效的從更小的面積傳給物料，增大對物料擠壓的同時，使物料內部作用力傳遞的更遠且使相鄰物料間作用力梯度增大，有利于物料粉碎；對磨輥耐磨性能而言，橫紋結構使磨輥與物料接觸區(qū)域不連續(xù)，縮小了力在磨輥表面的傳遞范圍，同時由于磨輥與物料接觸區(qū)域的減小，橫紋凸起處應力集中，磨輥內部力的傳遞更均勻，從而使磨輥內部物質間相互作用力降低，有利于提高磨輥耐磨性。 2100433B