復(fù)合緩蝕劑對(duì)模擬混凝土孔隙液中鋼筋阻銹作用

鋼筋腐蝕是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最重要因素。本文綜述了混凝土中鋼筋的腐蝕機(jī)理、鋼筋阻銹劑的作用機(jī)理,分析了鋼筋阻銹劑的發(fā)展現(xiàn)狀,認(rèn)為采用鋼筋阻銹劑是防治混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕的有效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的方法。

采用自然腐蝕、線性極化、動(dòng)電位極化、sem掃描電鏡和x射線衍射等方法研究了模擬混凝土孔隙液中cl-含量對(duì)hpb300鋼筋腐蝕行為的影響。結(jié)果表明,cl-是引發(fā)鋼筋銹蝕的重要因素,隨著cl-濃度增加,自然腐蝕電位逐漸負(fù)移,當(dāng)cl-摩爾濃度達(dá)到0.25mol/l時(shí),自腐蝕電位基本不受cl-濃度影響;線性極化電阻rp逐漸減小;動(dòng)電位極化陽(yáng)極區(qū)鈍化區(qū)電位范圍逐漸變窄,過(guò)鈍化電位由0.6v(sce,下同)左右逐漸負(fù)移至-0.3v左右;腐蝕產(chǎn)物主要為feo(oh)和fecl2,產(chǎn)物膜孔隙率減小,微觀形貌由片狀變?yōu)閴K狀。

應(yīng)用極化曲線、電化學(xué)噪音(en)和電化學(xué)阻抗譜(eis)等電化學(xué)方法,檢測(cè)和評(píng)價(jià)n-月桂酰肌氨酸鈉、d-葡萄糖酸鈉和β-甘油磷酸鈉等3種緩蝕劑對(duì)鋼筋在含nacl的模擬混凝土孔溶液中電化學(xué)腐蝕行為的影響及其阻銹作用.結(jié)果表明,d-葡萄糖酸鈉對(duì)鋼筋具有較好的緩蝕效果,其緩蝕作用主要是通過(guò)在鋼筋表面的競(jìng)爭(zhēng)吸附和沉積而提高鋼筋耐腐蝕性.

采用動(dòng)電位掃描和失重法評(píng)價(jià)了亞鈣和復(fù)合氨基醇類鋼筋阻銹劑的阻銹效果,并比較其對(duì)混凝土性能的影響。研究表明,復(fù)合氨基醇類阻銹劑阻銹效果優(yōu)于亞鈣,能改善混凝土工作性能和抗氯離子滲透性能、降低混凝土早期溫升,早期抗壓強(qiáng)度略有降低但后期強(qiáng)度基本無(wú)不利影響。

從混凝土中鋼筋腐蝕的機(jī)理出發(fā),總結(jié)歸納了各類阻銹劑的阻銹機(jī)理,包括典型的陽(yáng)極型阻銹劑、陰極型阻銹劑以及復(fù)合型阻銹劑并指出了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。相比單一的陰陽(yáng)極型阻銹劑,復(fù)合型阻銹劑的阻銹機(jī)制較為完善,但由于復(fù)合型阻銹劑尤其是遷移型阻銹劑的成分較為復(fù)雜,其相關(guān)的阻銹機(jī)理還需進(jìn)一步研究。

應(yīng)用4×4陣列絲束電極模擬研究了混凝土中鋼筋的腐蝕。將混凝土試樣浸泡在3%的nacl溶液中,通過(guò)測(cè)量鐵絲束電極的自腐蝕電位,研究加入不同阻銹劑(nano2、nano2+na2co3、nano2+苯胺)后對(duì)混凝土中鋼筋腐蝕性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:復(fù)合型阻銹劑(nano2+苯胺)對(duì)混凝土中鋼筋的防腐效果最好。它不僅可以保護(hù)混凝土不受外界腐蝕性介質(zhì)的影響,還能使鋼筋在混凝土中處于良好的鈍化狀態(tài),從而延長(zhǎng)了鋼筋混凝土的使用壽命。

采用循環(huán)動(dòng)電位極化技術(shù)研究了hrb400鋼筋在不同碳化程度和不同cl-含量的模擬混凝土孔隙液中的電化學(xué)腐蝕行為,分析了腐蝕參數(shù)的變化規(guī)律,并與hpb235鋼筋的腐蝕性能作了對(duì)比。結(jié)果表明,鈍化膜破壞前,hrb400鋼筋與hpb235鋼筋的腐蝕特性相似;鈍化膜破壞時(shí)hrb400鋼筋對(duì)碳化和cl-的腐蝕敏感性大于hpb235鋼筋,前者的臨界ph值大于后者、臨界cl-含量小于后者;2種鋼筋的接觸處暴露于較嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下,hrb400鋼筋作為陽(yáng)極被加速腐蝕,hpb235鋼筋作為陰極受到保護(hù)。為了確保工程結(jié)構(gòu)的耐久性,在較嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下建議對(duì)hrb400鋼筋和hrb235鋼筋的接觸處進(jìn)行絕緣處理。

鋼筋銹蝕在混凝土結(jié)構(gòu)中大量存在,是混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞的主要形式之一。本文介紹了鋼筋在混凝土中的銹蝕機(jī)理、鋼筋阻銹劑的阻銹機(jī)理、介紹了國(guó)內(nèi)外鋼筋阻銹劑的發(fā)展情況及其不斷發(fā)展的應(yīng)用現(xiàn)狀。

本文以介紹國(guó)外鋼筋阻銹劑為主，結(jié)合國(guó)內(nèi)情況，闡明鋼筋阻銹劑的發(fā)展、應(yīng)用及其前景。作為一項(xiàng)正在發(fā)展的新技術(shù)，使用鋼筋阻銹劑具有現(xiàn)實(shí)的和潛在的社會(huì)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

采用電化學(xué)測(cè)試技術(shù)、海水浸泡試驗(yàn),研究了nano2在摻有防凍劑的鋼筋混凝土中的阻銹作用。研究結(jié)果表明,鋼筋在本試驗(yàn)條件下,主要發(fā)生孔蝕;nano2是抑制混凝土中鋼筋發(fā)生孔蝕的一種較好緩蝕劑,其適宜的添加量為水泥重量的4%。

《混凝土外加劑結(jié)課論文》 混凝土鋼筋阻銹劑 學(xué)生姓名孫東宇 學(xué)號(hào)11410103 班級(jí)專業(yè)名稱材料科學(xué)與工程專業(yè)11級(jí)1班 任課教師金分樹(shù) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 混凝土鋼筋阻銹劑 摘要：中國(guó)是海岸線長(zhǎng)的國(guó)家，內(nèi)陸還有大范圍的鹽堿地，更值得注意的是，中國(guó)廣大 北方地區(qū)正在大量使用氯鹽作為化冰鹽。此外，中國(guó)工業(yè)建筑中的鋼筋腐蝕比國(guó)外明顯 嚴(yán)重。基礎(chǔ)設(shè)施是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈，又與人民生活休戚相關(guān)。在中國(guó)，以基礎(chǔ)設(shè)施為主 的鋼筋腐蝕破壞，已經(jīng)造成很大的危害，而未來(lái)潛在的威脅更是不可低估的。就“撒鹽” 的危害而言，中國(guó)北方地區(qū)，一方面“撒鹽”逐年大幅度增加，另一方面又不采取防護(hù) 措施，以北京為例，1991年撤鹽400噸，2001年撒鹽約3000噸，但橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范 中卻沒(méi)有防鹽腐蝕措施的規(guī)定。使用不滿20年的西直門立交橋，鋼筋腐蝕破壞嚴(yán)重

通過(guò)不同摻量的鋼筋阻銹劑在砂漿中的陽(yáng)極極化試驗(yàn),混凝土拌合物的坍落度、坍落度損失、凝結(jié)時(shí)間、含氣量以及混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),抗?jié)B與抗凍融等耐久性試驗(yàn),鹽水浸烘試驗(yàn),證明在混凝土中摻入fac-13型鋼筋阻銹劑對(duì)混凝土的坍落度與坍落度損失、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度以及滲水高度、質(zhì)量損失、相對(duì)動(dòng)彈模量等耐久性能無(wú)明顯影響,而氯離子擴(kuò)散系數(shù)、鋼筋的銹蝕率及失重率有顯著降低,證明該阻銹劑對(duì)鋼筋阻銹效果明顯,在實(shí)際工程中應(yīng)用取得了很好的效果。

文章運(yùn)用半電池電位的方法研究了鉬酸鈉對(duì)混凝土中鋼筋的阻銹作用,通過(guò)正交設(shè)計(jì)探討了阻銹劑對(duì)鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕影響,確定了復(fù)配的鋼筋阻銹劑各成分的最佳配比,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明此鋼筋阻銹劑復(fù)配最佳配比的有效性.

將多孔混凝土中包裹水泥漿體的粗骨料堆積形態(tài)視為球形顆粒堆積,借鑒koenders提出的帶狀模型,建立多孔混凝土孔隙率與粗骨料漿體包裹層厚度之間的關(guān)系式,通過(guò)試驗(yàn)確定公式中的參數(shù)并驗(yàn)證其模型和計(jì)算的合理性。試驗(yàn)結(jié)果表明:依據(jù)該公式能有效計(jì)算出不同粗骨料漿體包裹層厚度下多孔混凝土的孔隙率。當(dāng)漿體包裹層厚度變化于439~973μm時(shí),多孔混凝土的孔隙率范圍值為21.8%~33.8%。

鋼筋混凝土是土木工程最主要的結(jié)構(gòu)材料,其耐久性直接影響到結(jié)構(gòu)物的使用壽命。本文概括了現(xiàn)階段提高混凝土結(jié)構(gòu)物耐久性的各種技術(shù)途徑,分析了鋼筋阻銹劑對(duì)提升混凝土結(jié)構(gòu)物耐久性的作用。

通過(guò)正交試驗(yàn)開(kāi)發(fā)了一種復(fù)合混凝土鋼筋阻銹劑。采用動(dòng)電位極化曲線、電化學(xué)阻抗譜和鹽水浸泡試驗(yàn),測(cè)試了復(fù)合阻銹劑在模擬混凝土孔隙液中對(duì)鋼筋的保護(hù)作用,結(jié)果表明,所開(kāi)發(fā)的復(fù)合阻銹劑具有良好的防銹性能和較低的成本。

通過(guò)陽(yáng)極極化法、質(zhì)量法和鹽水浸漬法對(duì)3組由脂肪酸鹽、多羥基金屬鹽、無(wú)機(jī)鹽、表面活性劑中的2種或幾種的混合物組成的阻銹劑與阻銹劑亞硝酸鈣的緩蝕效果進(jìn)行了評(píng)定對(duì)比;在相同水灰比和相同流動(dòng)度條件下,研究了阻銹劑對(duì)新拌砂漿性能及砂漿7d和28d抗折、抗壓強(qiáng)度的影響。砂漿中鋼筋腐蝕快速試驗(yàn)表明,研究的非亞硝酸鹽混凝土鋼筋阻銹劑具有優(yōu)良的緩蝕效果。

采用電化學(xué)阻抗法研究了不同ph值、不同氯離子濃度條件下熱鍍鋅鋼在模擬混凝土孔隙液中的電化學(xué)腐蝕行為,建立了兩種腐蝕等效電路模型,分析了腐蝕參數(shù)的變化規(guī)律.結(jié)果表明:當(dāng)飽和ca(oh)2溶液受到嚴(yán)重碳化(ph<11)時(shí),熱鍍鋅鋼在該體系中會(huì)發(fā)生析氫反應(yīng),耐腐蝕性能降低;當(dāng)飽和ca(oh)2溶液受到較小程度的碳化(11.5≤ph<12.5)反而更有利于熱鍍鋅鋼的進(jìn)一步鈍化,耐腐蝕性能提高,ph=12.0時(shí)的年腐蝕率最小,僅為0.59μm/a,而ph=12.5時(shí)的年腐蝕速率約為1.21μm/a;當(dāng)飽和ca(oh)2溶液未碳化(ph=12.5)且nacl濃度不超過(guò)0.5%時(shí),熱鍍鋅鋼在該體系中所形成的鈍化膜的耐蝕性能較好,不會(huì)發(fā)生析氫反應(yīng);隨著碳化程度的增大,氯離子對(duì)熱鍍鋅鋼腐蝕作用加劇.

鋼筋混凝土被廣泛的應(yīng)用于工程的各個(gè)領(lǐng)域,但混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋銹蝕是混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要因素之一,因此鋼筋銹蝕問(wèn)題在工程界引起了高度重視。論述從鋼筋銹蝕的機(jī)理、鋼筋銹蝕的影響因素、鋼筋銹蝕后對(duì)混凝土與鋼筋粘結(jié)力和對(duì)混凝土構(gòu)件受力性能的影響及預(yù)防鋼筋銹蝕的措施等方面進(jìn)行了綜述。

鋼筋銹蝕是造成混凝土結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限已損壞的最主要因素,本文重點(diǎn)闡述混凝土結(jié)構(gòu)防護(hù)、鋼筋阻銹的重要性,分析鋼筋銹蝕的原因.提出必須從設(shè)計(jì)構(gòu)造、材料選用、保證施工質(zhì)量等各方面采取措施,結(jié)合某鐵路鋼筋混凝土梁鋼筋銹蝕病害治理的實(shí)例講述了使用滲透遷移型阻銹劑綜合治理方案的選擇、實(shí)施及顯著效果.本文認(rèn)為按"服務(wù)周期的費(fèi)用分析"應(yīng)大力倡導(dǎo)工程在前期設(shè)計(jì)時(shí)就充分考慮混凝土中鋼筋防腐的需要,以減少后期維修及中斷交通所帶來(lái)的損失.

通過(guò)摻氯化鈉和亞硝酸鈉的模擬混凝土孔溶液中鋼筋陽(yáng)極極化曲線的測(cè)定,發(fā)現(xiàn)未摻氯化鈉混凝土中鋼筋,鈍化膜比較穩(wěn)定,鋼筋不易腐蝕。而摻氯化鈉混凝土中鋼筋由于起坑電位降低,容易因電化學(xué)極化作用產(chǎn)生腐蝕。摻亞硝酸鈉可以防止氯化鈉引起的起坑電位的降低,抑制鋼筋腐蝕。

采用兩層鋼筋混凝土扁梁中間夾以片石砌體形成的復(fù)合基礎(chǔ),能有效調(diào)節(jié)地基的不均勻沉降,具有剛度大、施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn),在軟土地區(qū)的低矮建筑中,可代替樁基,在多層建筑中使用,可減少樁數(shù),縮短樁長(zhǎng),具有較好的推廣應(yīng)用前景。