原位合成SAR表層處理混凝土中預(yù)埋鋼筋的銹蝕行為.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性不足引起的巨大經(jīng)濟損失和資源浪費等問題已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點。在影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的眾多因素中,鋼筋銹蝕的破壞是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性失效的重要因素之一。通過采取有效的防護措施,對于改善和提高結(jié)構(gòu)的耐久性能,延長結(jié)構(gòu)的使用壽命具有重大的實際意義。
　　本文通過在混凝土表層孔隙或微裂縫中浸漬含有引發(fā)劑、交聯(lián)劑的吸水性樹脂預(yù)聚單體溶液,經(jīng)原位合成高吸水性樹脂(Super-absorbentResin,簡稱SAR),利用原位合

2、成的SAR遇水膨脹、密實孔隙,截斷侵蝕性介質(zhì)的傳輸路徑達到延緩混凝土中預(yù)埋鋼筋銹蝕的目的。論文的研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)原位合成SAR參數(shù)優(yōu)化。結(jié)合SAR聚合反應(yīng)速率和吸水膨脹性能,以及表層處理混凝土的施工作業(yè)時間,試驗選用丙烯酸和丙烯酰胺為單體、四甲基乙二胺-過硫酸銨氧化還原引發(fā)體系、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑、氫氧化鈉為中和劑優(yōu)化了原位合成SAR的材料組成參數(shù)。試驗結(jié)果表明:當(dāng)c(TEMED):c(APS)為4

3、:1且m(AA):m(AM):m(TEMED-APS):m(MBA):m(NaOH)=4:1:1.94:1:10時可在室溫下原位合成SAR,并實現(xiàn)反應(yīng)速率可控。
　　(2)原位合成SAR表層處理混凝土的碳化性和氯離子滲透性。結(jié)合混凝土中鋼筋銹蝕的兩個誘導(dǎo)因素,試驗測試了原位合成SAR表層處理混凝土的碳化性能及氯離子滲透性能。試驗結(jié)果表明:原位合成SAR可顯著提高混凝土的抗碳化性能和抗氯離子滲透性能,且碳化可顯著降低混凝土的氯離子滲

4、透性能。
　　(3)原位合成SAR表層處理混凝土中預(yù)埋鋼筋的銹蝕特性。試驗研究了保護層厚度、碳化及原位合成SAR表層處理對混凝土內(nèi)預(yù)埋鋼筋的腐蝕電位及腐蝕電流密度。試驗結(jié)果表明:提高混凝土的保護層厚度可延緩其內(nèi)鋼筋銹蝕速率;碳化對鋼筋銹蝕的影響較為復(fù)雜,一方面碳化降低鋼筋表面混凝土介質(zhì)的pH值可加速鋼筋銹蝕,同時碳化可降低氯離子在混凝土中的擴散反而抑制混凝土內(nèi)鋼筋的銹蝕;對于保護層厚度較小的鋼筋混凝土而言,利用原位合成SAR表層處