混凝土結構鋼筋銹蝕電化學表征與相關檢-監(jiān)測技術.pdf

1、鋼筋銹蝕是混凝土結構耐久性失效的一種表現(xiàn)形式。本文應用電化學阻抗譜測試技術揭示了混凝土中鋼筋腐蝕的機理，對氯離子環(huán)境下混凝土中鋼筋腐蝕的檢測與監(jiān)測問題進行了深入系統(tǒng)的研究，完善了外加電場作用下鋼筋脫鈍氯離子閾值快速測試方法。此外，創(chuàng)新提出了具有環(huán)境相關性的模擬水位變動區(qū)氯離子侵蝕的室內加速試驗方法。
　　 本文主要進行了以下研究：
　　 1、根據(jù)鋼筋銹蝕誘因不同，分別考慮氯鹽侵蝕和混凝土碳化引起的鋼筋銹蝕。應用電化學阻抗

2、譜測試技術，分析鈍化與銹蝕狀態(tài)下的阻抗譜特征；提出適用于氯鹽侵蝕和混凝土碳化引起鋼筋銹蝕等效電路模型，并對電路中各物理元件進行理論解釋；然后，對混凝土中鋼筋銹蝕等效電路模型進行簡化。
　　 2、通過對鋼筋銹蝕前后極化曲線特征進行分析，指出目前測試鋼筋極化曲線時極化方式的不足，分析極化曲線測試參數(shù)、鋼筋銹蝕狀態(tài)、極化表面積對極化測試影響；針對目前極化測試存在的問題，基于電化學極化原理，提出判定鋼筋銹蝕的快速極化方法(陽極極化電流法

3、)；基于此測試技術，通過大量試驗研究，提出判定鋼筋銹蝕的臨界值，建立與腐蝕電流密度之間的經(jīng)驗公式；首次將電化學頻率調制測試技術應用于混疑土中鋼筋銹蝕研究，對極化動力學參數(shù)范圍進行討論，修正線性極化法計算參數(shù)B值。
　　 3、基于鋼筋銹蝕電化學快速判別方法，研制用于監(jiān)測海工混凝土中氯離子侵蝕進程的鋼筋銹蝕傳感器；通過室內加速試驗，對傳感器工作性能進行分析，并進行傳感器結構設計優(yōu)化；基于鋼筋腐蝕電流密度與氯離子濃度之間關系，初步探討

4、混凝土中氯離子濃度監(jiān)測方法。
　　 4、進行鋼筋銹蝕氯離子閾值快速測定方法相關研究。對通電時雜散電流引起鋼筋極化效應進行分析，明確外加電場電壓確定方法；提出連續(xù)通電條件下鋼筋脫鈍判別方法；分別設計電場加速氯離子滲透和自然侵蝕滲透試驗，對比分析兩種條件下鋼筋銹蝕氯離子閾值，驗證快速測試方法可行性。
　　 5、基于混凝土內部溫濕度監(jiān)測與鋼筋腐蝕電流測試技術提出混凝土中鋼筋銹蝕量動態(tài)預測理論模型；基于室內加速銹蝕試驗，建立混凝

5、土內部溫濕度對鋼筋銹蝕速率的短期模型，對修正的線性極化法測試誤差進行標定，驗證鋼筋銹蝕量動態(tài)預測理論的可行性；相關內容為確定混凝土中鋼筋銹蝕量提供了一種有效監(jiān)測方法。
　　 6、對海洋環(huán)境干濕交替區(qū)氯離子侵蝕機理進行分析，明確主要影響因素；根據(jù)氯離子侵蝕機理，提出模擬整個水位變動區(qū)氯離子侵蝕分布的室內相關加速試驗方法，并研制相應的潮汐模擬試驗裝置；根據(jù)選取的現(xiàn)場檢測對象，設計相關室內模擬加速試驗，進行相關性分析；針對水位變動區(qū)，