再碱化后钢筋混凝土电化学性能

采用交流阻抗谱和极化曲线,对再碱化后钢筋混凝土进行电化学研究.再碱化试验参数是:电流密度3A.m-2,5A.m-2;再碱化天数14和28d;电解液为1mol/L的碳酸钠电解液.同批碳化试件分8组再碱化,时间间隔为1,2,3,8,9,10,13个月,然后放入室内.再碱化试验结束后,测试钢筋混凝土的交流阻抗谱、钢筋的开路电位、腐蚀电流和pH;对再碱化后试件的开路电位从-1 100mV经过一定时间正移到-300mV以上的现象进行再碱化模拟试验研究.结果表明,再碱化过程中,阴极钢筋处产生的氢气使钢筋的再钝化比较缓慢;再碱化处理之后要弛豫一段时间才可检测钢筋电化学;在本试验条件下,再碱化后钢筋混凝土电化学性能随着时间衰减;再碱化后10～13个月,电化学性能逐渐趋于稳定.     

阻锈剂改善碳化混凝土再碱化效果研究

采用电化学测试技术和仪器分析方法研究了2种阻锈剂在混凝土中的迁移,利用电化学测试方法评估阻锈剂在模拟体系中的缓蚀效果,结合阻锈剂的缓蚀作用,研究了阻锈剂改善再碱化修复碳化钢筋混凝土结构效果的可行性．结果表明：在3A／m^2恒电流密度形成的电场作用下阻锈剂通过30mm厚的混凝土速率明显高于未通电情况下的,说明电场作用对阻锈剂的迁移扩散过程起到了促进作用;在模拟体系中,随着乙醇胺及二乙醇胺浓度的增大,其缓蚀效果也逐步提高,相同浓度下二乙醇胺缓蚀效果更好,在二乙醇胺浓度为0．08mol／L时对Q235钢筋缓蚀率为93．24％;再碱化后在相同的弛豫时间内,采用添加二乙醇胺的碳酸钠电解液进行再碱化的样品腐蚀电位明显正移,腐蚀电流密度变小,阻锈剂能够改善再碱化的修复效果．     

碳化混凝土结构再碱化前预检规程

再碱化技术是一种可有效阻止由于混凝土碳化而引起钢筋锈蚀的方法。高碱性电解质溶液通过电渗、扩散等作用进入混凝土基体内以及钢筋周围的电化学反应产生OH-,共同实现钢筋周围混凝土碱性的恢复,使得钢筋再钝化。在已有的研究成果基础上,根据再碱化技术的研究成果以及已有的混凝土结构检测技术,参考国家现行规范和标准的要求,完成碳化混凝土结构再碱化前预检规程。在该规程中,根据再碱化技术实施所必要的条件确立检测项目,通过检测确定再碱化的适用范围并评定结构是否适合采用再碱化技术。     

碳化混凝土再碱化施工规程

碳化混凝土再碱化技术应用电化学、电渗原理、扩散等作用,在混凝土中的钢筋和混凝土外围碳酸钠溶液之间施加一个电场,在直流电的作用下,恢复钢筋周围混凝土的碱性环境,使得钢筋再钝化,达到防止钢筋锈蚀的目的。在再碱化已有的研究成果基础上,为了推进电化学再碱化技术在实际工程中的应用,结合理论分析,提出施工工艺,编制了碳化混凝土再碱化的施工规程。     

頔塘碑亭碳化腐蚀再碱化修复现场实验研究

为了对再碱化技术的现场应用进行深入的研究,选取浙江省湖州市頔塘碑亭碳化钢筋混凝土栏杆构件作为实验对象,依据欧洲相关技术规范对该栏杆进行外加电源式再碱化修复处理,并在修复后1个月、7个月和12个月对再碱化处理的效果进行跟踪测试与分析评估。结果表明,再碱化处理可以有效地提高混凝土保护层的碱性,降低钢筋的腐蚀概率,并且在1年的时间内有较好的耐久性,同时没有引起明显的副作用。该研究为再碱化技术在钢筋混凝土历史文物建筑修复领域的应用与推广提供了实验依据和工程经验。     

Cl~-与SO_4~(2-)共同作用下开裂混凝土中钢筋的电化学特征

在地下结构和沿海结构的工作环境中常存在着Cl~-、SO_4~(2-)等,且混凝土结构受到收缩、徐变、荷载等的影响,常处于带裂缝的工作状态,此类结构中钢筋的锈蚀过程比较复杂。本文设计了耐久性试验,采用预裂法制作开裂混凝土试件,利用腐蚀电位、线性极化法、动电位极化法和电化学阻抗谱法研究了Cl~-和不同SO_4~(2-)浓度混合溶液下开裂混凝土内钢筋的电化学特征。结果表明:在Cl~-和SO_4~(2-)混合溶液中,当SO_4~(2-)浓度增大时,开裂混凝土内钢筋的腐蚀电位随之增大,钢筋锈蚀的概率随之减小,钢筋的腐蚀电流密度随之降低;SO_4~(2-)抑制了开裂混凝土内钢筋的锈蚀进程。     

混凝土模拟液中临界氯离子浓度影响因素分析

采用Ca(OH)2溶液作为混凝土模拟孔溶液,通过动电位极化曲线获取B值来计算腐蚀电流密度进而判断钢筋腐蚀开始的时间,研究了交流阻抗谱和线性极化2种电化学测试方法以及pH对模拟液中引起钢筋锈蚀的临界氯离子浓度的影响规律.研究结果表明:相同条件下线性极化法测得的临界氯离子浓度大于电化学阻抗谱测得的结果;以溶液中氯离子的摩尔浓度表示临界氯离子浓度时,其值随pH值的减小而减小;而以C(Cl-)/C(OH-)表示临界氯离子浓度时,其值随着pH值的减小而增大.     

模拟混凝土孔隙液的pH值对钢筋腐蚀的Cl~-质量分数的影响

钢筋混凝土建筑在现代建筑中最为常见,但钢筋混凝土结构建筑也有自身的缺陷,随着时间的推移,有害离子特别是Cl-的侵入,使得钢筋混凝土建筑的寿命缩短.文章研究了在模拟钢筋混凝土孔隙液中,钢筋发生腐蚀与Cl-质量分数之间的关系及pH值对腐蚀电位的影响.结果表明,随着pH值的增加,钢筋的腐蚀电位增加;钢筋被腐蚀的Cl-浓度与孔隙液的pH值有关,其中临界Cl-浓度与模拟孔隙液pH值呈半对数线性关系.     

提升粉煤灰混凝土抗碳化性能试验研究

为提升大掺量粉煤灰混凝土的抗碳化性能,提出了一种预碳化再碱化的养护处理方法.采用快速碳化试验,对普通混凝土和质量分数为20%、30%和40%的粉煤灰混凝土进行了碳化3、7、14、28 d的碳化深度测试,对比分析了不同养护方法对粉煤灰混凝土抗碳化能力的影响.结果表明:粉煤灰混凝土的碳化深度随着碳化时间和粉煤灰掺量的增加而增加;与延长养护时间和水养护一样,提出的碳化试验之前预碳化再碱化养护处理可以有效地降低混凝土的碳化深度.对于质量分数为30%的粉煤灰混凝土,预碳化1 d再碱化1 d处理后的抗碳化能力与标准养护下的普通混凝土相当.对于普通混凝土,预碳化3 d再碱化1 d,提升抗碳化能力的效果最佳.     

电迁移加速氯盐传输作用下混凝土中钢筋锈蚀

采用电迁移氯离子法加速了混凝土中钢筋的锈蚀过程.应用腐蚀电位、线性极化法、电化学阻抗谱法和循环极化法对比了C50与C80混凝土试件中钢筋的锈蚀行为.比较了混凝土保护层的开裂情况和钢筋的腐蚀形貌.分析结果表明:掺硅灰的C80试件具有优化的孔结构和较大的电阻率,显著延缓了氯离子到达钢筋表面的时间,因而表现出较好的耐蚀性;而...     

VAE乳胶粉改性砂浆耐久性能研究

针对实际工程应用中普通砂浆耐久性不足问题,研究了VAE乳胶粉对水泥砂浆耐久性改性效果,对不同聚合物含量（8%、9%、10%、11%和12%）的VAE乳胶粉改性砂浆通过收缩率、开裂性敏感度、抗渗性、耐氯盐腐蚀性和碳化实验,测试了收缩率、开裂总权值、渗水高度、透水压力、碳化深度以及氯离子渗透高度,结合扫描电镜实验,揭示了VAE乳胶粉对砂浆的微观改性机理。结果表明,VAE乳胶粉的加入显著提高了砂浆的抗渗透性。当聚合物含量为12%时,VAE乳胶粉砂浆的开裂总权值仅为普通水泥砂浆的55.1%,透水压力较普通水泥砂浆提高了78.6%,28 d碳化深度和氯离子渗透高度较普通水泥砂浆分别降低了36.8%、53.1%。VAE乳胶粉与砂浆中的骨料在浆体内部形成高黏结力的网状膜结构,填充改性砂浆的孔隙,使浆体内部更加密实,进而增强了改性砂浆的耐久性。     

水泥珊瑚砂砂浆抗压强度与微观结构

珊瑚砂是一种以生物骨骼、贝壳碎片和珊瑚碎片等有机物为主的特殊砂土,采用珊瑚砂和河砂制备水泥砂浆的性质有较大差别,针对这一问题,取南海某岛礁的珊瑚砂制备水泥砂浆,考虑不同砂灰比和不同养护龄期等因素进行压缩试验,并对其中部分试样进行电镜扫描。试验结果表明:水泥珊瑚砂砂浆的抗压强度随着砂灰比的增大而非线性减小;砂灰比低的珊瑚砂水泥砂浆抗压强度随着龄期增长的幅度较大;养护初期,水泥珊瑚砂浆的抗压强度相对较高,但随着养护时间的增长,其抗压强度低于河沙制成的水泥砂浆的抗压强度;珊瑚砂砂浆中的锯齿楔形结构可提高承压作用,但其中的孔洞和其易碎特征阻碍水泥石结构形成完整联络体,进而降低了珊瑚砂砂浆的抗压强度。     

碳化对水泥石和砂浆的结构及砂浆渗透性的影响

用压汞法、扫描电子显微镜、X射线衍射及渗透高度法研究了碳化对水泥石和水泥砂浆的孔结构和显微结构及砂浆渗透性的影响．结果表明,碳化生成的碳酸钙在毛细孔中沉积后会堵塞毛细孔或将大的毛细孔分割成小孔,使水泥石和水泥砂浆总孔隙率降低、孔径细化,从而可提高砂浆抗渗性．     

不同矿物掺合料对轻骨料混凝土抗碳化性能的影响

利用Ⅱ级粉煤灰、超细粉煤灰、磨细矿粉以及钢渣粉等量取代水泥,制备了轻骨料混凝土．并采用加速碳化试验和混凝土孔溶液pH值测试技术,研究了其碳化特性,分析了不同矿物掺合料对轻骨料混凝土抗碳化性能的影响机制．研究结果表明,掺II级粉煤灰和钢渣粉的试样各龄期碳化深度均高于基准样,且不同深度处的混凝土孔溶液pH值也低于基准样;而...     

测试混凝土孔溶液的pH值研究混凝土的碳化性能

设计了单掺30%粉煤灰、单掺30%矿渣微粉、复掺粉煤灰和矿渣微粉总量为30%以及不加矿物掺合料的普通混凝土试件,运用混凝土孔溶液的表观pH值测试法对上述混凝土的碳化性能进行研究,并与酚酞溶液测试结果进行对比.研究表明,pH值测试法是一种能反映混凝土抗碳化能力的可靠测试方法.混凝土抗碳化能力越高,混凝土表层的pH值越大,该值在混凝土内部恒定时的深度越小.结合两种测试方法可将碳化混凝土内部分为完全碳化区、部分碳化区和未碳化区,两种测试方法得出的完全碳化区深度基本相等,部分碳化区深度约为完全碳化区深度的2倍.在钢筋混凝土抗碳化性能设计中,要求部分碳化区深度不允许超过混凝土保护层厚度更为科学.     

碳纳米管砂浆在干湿循环-碳酸化作用下的性能研究

针对水泥基材料抗碳酸化性能的需要,探究了多壁碳纳米管对砂浆抵抗碳酸化侵蚀性能的影响.测定了不同掺量多壁碳纳米管砂浆的力学性能,测试了干湿循环-碳酸化侵蚀后的力学性能、pH值和CaCO3 含量变化,并利用XRD和SEM进行了微观表征.实验结果表明:砂浆力学强度随多壁碳纳米管的掺量增加先增大后降低,最佳掺量为0. 05% ...     

基于纤维水泥砂浆加固的后装拔出试验

为利用后装拔出法检测纤维水泥砂浆抗压强度,模拟工程加固情况:分别采用合成纤维(聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维)水泥砂浆、钢纤维水泥砂浆对素混凝土试块进行加固处理。加固后,对加固薄层进行后装拔出试验,获得拔出力。依据拔出力代表值和纤维水泥砂浆立方体抗压强度代表值之间的关系,采用离散最小二乘逼近方法拟合测强公式。结果表明:测强公式精确度比较高,测强公式检验效果良好、符合实际意义,其中钢纤维的掺入对增加拔出力的作用要高于合成纤维。依据测强公式,后装拔出法可以现场检测推定20~90 MPa的纤维水泥砂浆抗压强度。     

胶砂质量比对钢纤维砂浆力学性能的影响

对胶砂质量比和纤维直径对钢纤维水泥浆体和砂浆的力学性能的影响进行了研究 .在水泥浆体中 ,微细钢纤维的增强和增韧作用显著高于较大直径的钢纤维 .在砂浆中 ,随着胶砂质量比的降低 ,较大直径的钢纤维的作用越来越强 ,而微细钢纤维的作用逐渐降低 .不同几何尺寸的钢纤维在水泥浆体和砂浆中具有不同的作用效果 ,尺寸效应显著     

水性环氧树脂改性水泥基材料应用于彩色路面的研究

通过水性环氧树脂改性水泥基彩色砂浆,制备一种力学性能优异且经济的彩色路面铺装材料,并通过抗折强度试验、抗压强度试验、粘结强度试验、抗滑性能试验、色彩耐久性试验研究了复合材料的最佳配合比和路用性能,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)试验分析了水性环氧树脂和粉煤灰对水泥水化产物的影响。结果表明：粉煤灰掺量10%,水性环氧树脂掺量10%,改性砂浆力学性能最优;改性砂浆的摆式摩擦系数BPN基本保持在55～80,抗滑性能良好;水性环氧树脂的掺入增加了水泥砂浆的粘结性、耐酸腐蚀性和后期抗折强度,但降低了其抗压强度;适量粉煤灰可以增加水泥砂浆的后期抗折和抗压强度。     

内掺氯离子对钢筋锈蚀的影响及固化性能的研究

参考钢筋锈蚀快速试验法,通过测试试件的半电池电位和阳极极化曲线,考察了拌合时引入的不同种类的氯盐及含氯的原材料对钢筋锈蚀的影响,并对不同矿物组成的水泥及矿渣和粉煤灰对内掺氯离子的固化性能进行了研究。结果表明：CaCl2对钢筋锈蚀的危害比NaCl大,掺CaCl2时较低的氯离子浓度和较小的自由氯离子含量即引起钢筋锈蚀;掺结皮料和垃圾焚烧炉渣作混合材时,结皮料氯离子含量高,掺量≥20%引起锈蚀;炉渣氯离子含量低,对钢筋锈蚀没有危害;有效铝酸盐含量高的水泥及矿渣、粉煤灰的加入均能提高对氯离子的固化能力,有效降低钢筋锈蚀的危害;当体系掺有混合材或其他组分时,阳极极化试验比半电池电位能更有效地反映发生钢筋锈蚀的情况。