大气环境中海砂混凝土结构钢筋锈蚀行为及防护方法研究

来源 :深圳大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xxw1314159
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
滨海地区海砂在工程建设中资源化利用是建筑业未来发展的必然的趋势,但海砂中氯离子诱导钢筋锈蚀的问题一直是亟待解决的难题,不规范使用海砂的行为将会给建筑物留下日后成为“海砂楼”隐患。一般大气环境中,若考虑碳化降低p H值、释放固化氯离子以及引起氯离子再分布等影响,海砂混凝土中钢筋锈蚀行为具有较大的不确定性。碳化和氯离子的协同作用是海砂混凝土结构不确定劣化的主要原因,即使海砂引入氯离子含量规范要求的限值,海砂混凝土结构也可能面临高于设计预期的耐久性破坏风险。此外对既有的海砂混凝土结构,常规加固方法对抑制钢筋锈蚀发展过程的有效性也缺乏相应研究。本文针对大气环境中海砂混凝土结构钢筋锈蚀行为及防护方法展开研究,获得主要研究结论如下:(1)自然碳化和快速碳化条件下,拌和时掺入氯离子均可改善混凝土的抵抗碳化性能,且在一定的氯离子含量范围内,氯离子含量越高抗碳化能力越好,海砂引入的氯离子对提高海砂混凝土的抗碳化能力具有一定的有利作用。(2)碳化后,海砂混凝土中钢筋腐蚀电位随时间呈逐渐变负的趋势,但腐蚀电流密度则呈现递减趋势。依据腐蚀电流密度判断,快速碳化条件下,碳化和氯离子尚未出现明显的叠加效应,这可能与试验环境中氧气含量较低有关。(3)不同钢筋表面的预处理方式对钢筋腐蚀电流密度有一定的影响,相同工况下,预锈处理钢筋的腐蚀电流密度要大于原状和化学处理钢筋。保护层厚度也有一定的影响,钢筋腐蚀电流密度随钢筋保护层的增加而逐渐减小。(4)比较不同的常规加固方法,CFRP加固、GFRP加固以及环氧树脂加固后钢筋的腐蚀电位以及腐蚀电流密度呈现锈蚀减缓的趋势,对抑制海砂混凝土中钢筋锈蚀有积极的效果。(5)基于氧气在混凝土中扩散控制的假设,提出了计算锈蚀钢筋电流密度的模型,并量化分析了保护层厚度以及FRP外贴加固方法对降低锈蚀钢筋的腐蚀电流密度的影响规律。基于计算分析结果,提出了综合承载能力修复以及耐久性劣化控制的加固设计方法。
其他文献
飞行时间探测器是大型核与粒子物理实验的重要组成部分。国际上目前稳定运行的大型核与粒子物理实验中,气隙电阻板室(Multi-gap Resistive Plate Chamber,MRPC)在飞行时间探测器的研制中得到大量使用,而此领域已建成的大型物理实验装置中,电子学时间测量精度最高水平约为20~25 ps。正在建设的位于兰州重离子加速器冷却储存环中外靶实验系统(Cooling storage r
模型是人类理解自然事物的一种思维方式。在核物理中,由于核力非常复杂,用于研究原子核的模型有非常多,它们从各自的角度出发,描述着某方面的性质。例如,我们可以用液滴模型来研究核裂变,可以用壳模型来研究类球形核,又或者用费米气体模型来研究核子的运动情况。随着实验数据的积累,原子核内部结团结构的发现,结团模型逐渐成为现今主流的核结构模型之一。其中,基于非局域化运动的Tohsaki-Horiuchi-Sch
有机半导体在光电领域具有广泛的应用。在信息技术方面,由机械性能强、可液相加工的有机材料制备的大面积、高精度的场效应晶体管,可以实现逻辑运算和信息处理,促进大面积柔性集成电路的制备。在生物医学方面,有机材料具有独特的生物兼容性,可广泛应用于高灵敏度的可穿戴传感器,实现人体健康状态的实时检测。在新能源方面,有机材料可用于制备大面积、高分辨率的柔性显示器,实现低能耗、低成本的显示设备。然而,加工这些高集
由于自密实混凝土(Self-compacting concrete,SCC)具有优异的工作性能,其被广泛应用于许多建筑项目中,用量也逐年递增。河砂做为混凝土主要原材料之一,是一种短期不可再生资源,储量有限,它的应用也越来越受到各种条件限制。近年来,机制砂作为河砂的合适替代材料应用在自密实混凝土中。同时随着混凝土材料的发展以及建筑行业对自密实混凝土性能和功能的需求,混凝土制作过程中需要大量的外加剂和
众所周知,在水泥的生产过程中会消耗大量的燃煤和电能,高能耗的同时,水泥在生产和使用过程也会产生大量CO2。除此之外,水泥生产过程中伴有的二氧化硫、氮氧化物、氟化物、粉尘等污染物也会对环境造成严重污染。因此,寻求一种水泥的替代品成为一个迫切需要。随着国家经济高速发展以及城镇化率的不断提高,用电需求也日益增长,目前国内电力的主要来源仍然是燃煤发电,电厂粉煤灰的产量也因燃煤发电的兴旺而持续攀升。粉煤灰是
随着城镇化建设和国家经济发展,建筑总能耗及其在社会总能耗中的占比逐年上升。据统计,建筑能耗中约有80%左右是用于维持室内热舒适环境的采暖、制冷及通风等措施上,而围护结构是影响室内热环境的重要因素,改善围护结构的热工性能,是提升室内热舒适度、节约能耗或缓解峰值电网压力的重要方式。相变材料(PCM-Phase Change Materials)能在极小的温度变化范围内通过改变自身物质状态来吸收大量的热
近年来,建筑3D打印作为一种数字建造的新兴技术,将计算机技术、数控技术、材料成型技术结合在一起,正成为建筑建造利用最新的科学技术实现自动化以及智能化科技跨越发展的热点和可行路线。越来越多的高校、研究机构和有关行业单位投入到建筑3D打印的研究中。开拓发展更多适用的打印胶凝材料,为各种应用环境提供更多的选择,是建筑3D打印发展的关键之一,也是极具挑战性的研究。碱激发胶凝材料作为一种利用工业副产物和固体
结构优化设计能在保证工程结构质量的前提下减少不必要的材料和损耗,为工程结构的经济性和安全性提供重要保障,近几十年来它成为土木领域的研究热点。由于结构优化设计涉及大量结构参数的计算分析,利用智能优化算法求解优化问题是对结构进行有效优化设计的重要手段。然而,由于结构运营条件不断变化,结构形式和构件材料不断复杂化,这些都对结构优化算法的性能提出了更高的要求,当前结构优化算法的收敛性和鲁棒性仍面临巨大挑战
滨海环境下以混凝土为材料的基础设施长期暴露在充满盐雾的大气环境中,同时受到二氧化碳与氯离子侵蚀的混凝土钢筋锈蚀导致混凝土结构失效使得基础设施服役寿命远低于正常值,所以提高混凝土抵抗氯离子与二氧化碳的侵蚀能力的问题在滨海城市备受关注。混凝土中的钢筋是否发生锈蚀由钢筋表面的Cl-/OH-值决定,传统思路大多是减缓二氧化碳、氯离子向混凝土内部渗透,由此启发出的各种提高混凝土的密实度来延缓混凝土结构失效的
车辆在桥面行驶过程中,由于桥面的随机或周期性不平顺而导致的车轮与桥面瞬时分离、脱空的现象本文简称为‘跳车’现象。而目前在车桥耦合的研究上大多采用车辆持续密贴行驶的假定。本文基于桥面不平顺导致跳车工况,通过ANSYS瞬态动力学分析构建跳车工况下车桥耦合振动数值模拟,分析冲击系数在密贴和跳车工况下的变化规律。通过正交试验,对单车辆两类工况下的主要影响参数进行了敏感性分析。最后根据实桥试验数据对比数值模