硫酸盐—氯盐环境下钢筋混凝土腐蚀过程的实验研究

发布时间：2017-12-24 07:28

  本文关键词：硫酸盐—氯盐环境下钢筋混凝土腐蚀过程的实验研究　出处：《南京理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：长期处于海洋和滨海盐渍土等服役环境中的混凝土结构,不仅受到环境中的氯离子侵蚀,还遭受硫酸根离子的腐蚀,从而导致混凝土结构的耐久性下降、服役寿命缩短。然而,在氯离子和硫酸根离子共同存在的环境下,钢筋混凝土结构的腐蚀规律相当复杂。因此,研究氯盐和硫酸盐耦合作用下钢筋混凝土的腐蚀机理对开展海洋等环境下混凝土结构的耐久性评估和服役寿命预测具有重要意义。本文通过设计实验,利用电化学等测试方法,研究了氯盐环境下钢筋脱钝过程,分析了硫酸盐对氯盐环境下钢筋锈蚀的影响以及硫酸根离子和氯离子在水泥砂浆中的传输规律等问题,主要研究内容及结果如下:(1)开展混凝土模拟孔隙液中钢筋表面钝化膜特性试验,运用电化学测试方法,分析钢筋电极的腐蚀电位和电化学阻抗谱随溶液碱度和氯离子、硫酸根离子含量的变化规律,获得钢筋表面钝化膜形成和脱钝过程,建立了模拟液碱度和氯离子浓度相关的钢筋表面脱钝氯离子阈值方程。结果表明:钢筋表面形成稳定钝化膜的时间随溶液碱度的增加而减小,而脱钝的氯离子浓度随溶液碱度的增加而增加,且硫酸根离子对钢筋的氯盐锈蚀具有一定的抑制作用。(2)采用水泥净浆替代混凝土作为钢筋的保护层,设计并制作了含水泥浆体保护层的钢筋试件(水泥浆体-钢筋试件)及电化学测试装置,开展了氯盐和硫酸盐腐蚀溶液中试件的电化学阻抗谱测试研究,分析了溶液类型、水灰比及保护层厚度等因素对水泥浆体-钢筋试件电化学参数及其锈蚀程度的影响。结果表明:在腐蚀前期,硫酸盐延缓了氯盐溶液中水泥浆体内钢筋的锈蚀进程;但在腐蚀后期,硫酸盐加速了水泥浆体中钢筋的锈蚀进程。此外,水泥浆体的水灰比越大,钢筋的锈蚀程度也越大;而水泥浆体保护层厚度增加,钢筋锈蚀程度降低。(3)采用水泥砂浆作为钢筋保护层,开展单一氯盐溶液及其与不同浓度硫酸盐耦合溶液中的电化学测试,分析了水泥砂浆保护层不同深度处的硫酸根离子及氯离子的浓度分布情况。结果表明:硫酸根离子和氯离子浓度随侵蚀深度的增加而减小;此外,在本实验相应的腐蚀阶段,硫酸盐的存在对氯离子在水泥砂浆中的传输具有抑制作用,且硫酸根离子浓度越大,抑制作用越明显。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU528

【参考文献】

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本文编号：1327453