环氧涂层钢筋在海工混凝土结构中的腐蚀行为研究

发布时间：2020-07-02 01:17

【摘要】：海工混凝土结构中的钢筋腐蚀对混凝土结构耐久性有重要的影响。作为海工混凝土结构防止钢筋锈蚀的主要措施之一,环氧涂层钢筋在实际工程应用中还存在一些亟待解决的问题。国内外相关研究成果显示,环氧涂层钢筋在运输、堆放、加工、绑扎、振捣过程中涂层容易受到局部破损。相对于其他完好部位,局部破损部位作为小阳极可能形成宏电池,加速破损部位钢筋的腐蚀(坑状腐蚀)。也就是说,当环氧涂层钢筋发生破损时,非但对混凝土结构耐久性的提高没有帮助,反而会使钢筋的局部腐蚀加快,致使混凝土结构的耐久性下降得更快。所以针对在役环氧钢筋的涂层破损无损识别及腐蚀行为机理等问题开展研究,对海工混凝土结构耐久性、后期维护保养及服役寿命预测具有比较重要的意义。有鉴于此,本文的主要研究内容为:(1)针对海洋工程中混凝土结构中的环氧涂层钢筋表面涂层的破损情况开展实地调研,分析其破损原因,并结合涂层破损原因进行腐蚀机理分析,通过腐蚀机理来对钢筋的腐蚀进行识别与腐蚀行为分析。(2)通过绝缘电阻、开路电位和EIS对环氧涂层钢筋的涂层破损0cm、2cm、4cm进行电化学行为检测,分析比较每种破损程度下的开路电位值及阻抗谱的变化过程,从而定性判断环氧涂层是否出现局部破损。(3)基于自行设计的实验装置对实验试块通电从而加速钢筋的腐蚀,使用CS354多通道电化学工作站对涂层破损0cm、2cm、4cm的环氧钢筋的腐蚀电流密度、腐蚀电位值及极化电阻进行测量并且运用线性极化法来计算腐蚀速率,并且对钢筋在腐蚀过程中的电化学行为进行研究分析。(4)基于腐蚀模型理论,使用Abaqus模拟环氧钢筋涂层在局部破损2cm和4cm情况下的腐蚀行为,并通过温度加载方式计算出不同时间下钢筋的膨胀位移,将此方法计算出来的结果与电化学工作站计算出来的结果进行对比分析。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P75;TU37
【图文】：

环氧涂层钢筋

踩鄭灾釗涞墓叵担嘹梢源咏峁谷鄧倜汜芷诘?5 个阶段（图1.2）来一一对应的考虑环氧涂层破损的防护措施。图 1.2 钢筋锈蚀、结构性能随时间变化的关系从图中的五个阶段可以看出[13]，环氧钢筋在服役过程中若出现破损后其腐蚀行为与素钢筋几乎一致，一旦钢筋涂层破损处的钝化膜开始破坏后其结构性能可能比普通钢筋钝化膜破损后的结构性能下降的更快[14]。所以为了使结构性能得到保证，需要保证环氧涂层钢筋在运输、堆放、加工、绑扎、振捣过程中涂层质量不受影响，并且当涂层在服役过程中出现破损后能够及时检测并修复。t0阈值开裂适用性极限安全性极限t1te1t2te2t3t4te3(te4(t)e0)性能指标tP0P1P2P3Pe2Pe3(Pe0)(Pe1)环氧钢筋普通钢筋

环氧涂层钢筋,钢筋

所以为了防止这种情况出现，我们可以在贮存的时候使用不透光的黑色塑料布包裹住环氧钢筋（图1.3）。在搬运环氧钢筋时，如果方法不当也会导致钢筋与钢筋或者钢筋与地面之间接触从而使环氧涂层磨损，为了解决这个问题工地一般采用木条把钢筋与地面、钢筋捆与钢筋捆隔开。图 1.3 环氧涂层钢筋的贮存与搬运

【参考文献】