混凝土中鋼筋的腐蝕與防護技術(shù)研究.pdf

1、鋼筋混凝土是當(dāng)今社會用量最大的工程材料。鋼筋在混凝土中的腐蝕破壞是導(dǎo)致現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過早失效的最主要原因，己被公認(rèn)為一個世界性難題。鋼筋腐蝕對工程結(jié)構(gòu)耐久性造成極大的威脅，給人民生命安全帶來重大隱患，造成巨大經(jīng)濟損失，是關(guān)系國計民生的重大問題，引起了越來越多的學(xué)者和工程技術(shù)人員的關(guān)注。應(yīng)當(dāng)看到，鋼筋腐蝕破壞是混凝土保護層覆蓋下的鋼筋的電化學(xué)腐蝕，通過鋼筋腐蝕產(chǎn)物將混凝土保護層脹裂，環(huán)境侵蝕介質(zhì)通過保護層混凝土的滲透性侵入。本文在總結(jié)

2、前人研究成果的基礎(chǔ)上，對鋼筋腐蝕與防護做了一些研究，主要開展了以下兩個方面的工作。 鑒于過去杜拉纖維和改性聚丙烯纖維對鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕影響研究較少的現(xiàn)狀，本文研究了杜拉纖維和改性聚丙烯纖維對鋼筋混凝土抗壓強度、碳化和對鋼筋腐蝕的影響，同時用正交多項式做最小二乘擬合，得出擬合曲線，初步探討了杜拉纖維和改型聚丙烯纖維對鋼筋腐蝕的影響。結(jié)果表明，摻入杜拉纖維和改性聚丙烯纖維對混凝土塊的抗壓強度有提高，最高可以提高9.3％，當(dāng)纖維超

3、過1Kg/m3后有下降的趨勢。對杜拉纖維和改性聚丙烯纖維來說，摻量都不宜超過1Kg/m3混凝土；隨杜拉纖維和改性聚丙烯纖維摻量增加，杜拉纖維和改性聚丙烯纖維的摻入對鋼筋混凝土塊中鋼筋的腐蝕有一定的抑制作用。由鋼筋腐蝕的半電池電位可以看出，未摻入纖維的混凝土塊中，鋼筋腐蝕的半電池電位較小，而其它加入了杜拉纖維的鋼筋混凝土塊鋼筋半電池電位接近-200mV。在杜拉纖維和改性聚丙烯纖維摻量不大于1Kg/m3時，隨纖維摻量的增加，鋼筋混凝土中鋼筋

4、的半電池電位增加，當(dāng)大于lKg/m3時鋼筋的半電池電位有下降的趨勢。這是因為纖維的橋接作用阻止了混凝土裂紋的產(chǎn)生，減少了裂紋源的數(shù)量和混凝土內(nèi)部缺陷，改善了混凝土的品質(zhì)，提高了混凝土的密實性，減緩了外界的腐蝕性介質(zhì)氯離子、氧氣、水分等擴散到鋼筋表面的速度，降低了鋼筋表面電位差造成的電化學(xué)腐蝕速度，提高了鋼筋的耐腐蝕性。 鋼筋阻銹劑是抑制鋼筋腐蝕的有效措施之一，但許多高效阻銹劑還需要進口，因而阻銹劑的價格較高，影響了推廣使用。由于

5、鉬酸鹽低毒和較好的緩蝕作用，本文研究了鉬系阻銹劑。鉬酸鹽價格較貴，單獨使用時所需劑量大、成本高，本文主要以鉬酸鈉為主，另外選取二乙烯三胺、丙烯基硫脲、l,4-丁炔二醇的復(fù)配，根據(jù)最優(yōu)化設(shè)計來進行搭配形成更加有效的阻銹劑，以減少鉬酸鹽的用量，進一步提高阻銹效果。用電化學(xué)的方法對摻入阻銹劑和未摻入阻銹劑的混凝土試塊中鋼筋腐蝕程度進行了定量和定性的表征，實驗得到了鉬系阻銹劑的最佳復(fù)配組合，優(yōu)化出效果較好的鉬系阻銹劑，實驗表明阻銹劑的加入對抑制

6、鋼筋腐蝕有明顯作用。通過優(yōu)化復(fù)配得到了鉬系阻銹劑的最佳阻銹配方為：鉬酸鈉含量是0.3g/L，二乙烯三胺含量是30mL/L，丙烯基硫脲含量是1.6g/L，l,4-丁炔二醇含量是2g/L。模擬液驗證試驗表明摻入此阻銹劑后模擬液中的鋼筋腐蝕失重率42d時僅為0.0906％，遠(yuǎn)小于不摻入此阻銹劑的模擬液中的鋼筋腐蝕失重率42d時的0.2857％，阻銹劑的摻入對抑制鋼筋腐蝕有明顯作用；同時對聚丙烯纖維和阻銹劑同時摻入時對鋼筋腐蝕影響進行了研究，得