兰州地铁钢筋砼基于硫酸盐的多重腐蚀试验研究

发布时间：2017-12-10 16:05

  本文关键词：兰州地铁钢筋砼基于硫酸盐的多重腐蚀试验研究

  更多相关文章： 耐久性 硫酸盐腐蚀 多因素耦合 长期浸泡 室内大循环 电化学测试

【摘要】：兰州地铁所处地下水、土环境中腐蚀性离子较多且含量较高,其中主要的腐蚀性离子有氯离子、硫酸根离子和镁离子,且其含量对地铁混凝土结构均达到了强腐蚀性,而地铁工程作为国家级大工程,对混凝土结构耐久性要求很高,一般设计使用年限为100年,所以研究兰州地铁在基于硫酸盐的多因素腐蚀环境下的耐久性问题对兰州地铁乃至西北同类型水土环境下的地铁建设都有重大意义。在钢筋混凝土耐腐蚀性研究方面,基于硫酸根离子及氯离子的单因素腐蚀研究较多,干湿循环条件下硫酸根离子的腐蚀较多,但镁离子与硫酸根离子的双因素腐蚀研究较少,氯离子、硫酸根离子和镁离子的多因素腐蚀研究更少,所以针对兰州地铁环境实际情况,采用长期浸泡法,室内大循环快速试验法和电化学工作站方法对钢筋混凝土基于硫酸盐的多因素腐蚀问题进行了研究。在混凝土的抗硫酸根离子及镁离子的双因素腐蚀试验研究方面,本文设计了五种配比的混凝土试件,将其长期浸泡于5000mg/L硫酸镁溶液中,采用长期浸泡法和基于兰州地区气候环境设计的室内大循环快速试验法进行试验研究。通过定期测定混凝土试件波速及质量变化,以混凝土的相对质量损失评价参数?1、相对动弹性模量评价参数?2和混凝土损伤程度评价参数?为评价指标来分析混凝土的抗硫酸根离子和镁离子腐蚀规律,同时初步判定该腐蚀条件下抗腐蚀性能最好的混凝土配比。在混凝土的抗氯离子、硫酸根离子和镁离子的多因素腐蚀试验研究方面,本文设计了三种配比的钢筋混凝土试件,分别浸泡于四种不同浓度的耦合溶液中,分别为5000mg/L硫酸镁溶液,5000mg/L硫酸镁溶液与200,2000,20000mg/L氯化钠溶液的耦合液,通过对长期浸泡于不同耦合溶液中的钢筋混凝土定期进行电化学检测,分析检测数据,研究混凝土的抗氯离子、硫酸根离子和镁离子的腐蚀规律,并确定出抗腐蚀性能最好的混凝土配比。此外,结合SEM电镜扫描图像,进一步验证其腐蚀机理。通过以上试验研究得出,对于混凝土的抗硫酸根离子和镁离子耐久性而言,掺和料比例的影响要比水胶比的影响更加明显;硫酸根离子和镁离子并不会直接对钢筋造成腐蚀,而只能通过破坏钝化膜间接的达到腐蚀钢筋的目的,而即使钝化膜遭到一定程度的破坏,没有氯离子的参与,钢筋依然不会发生明显破坏;对于钢筋混凝土的抗氯离子、硫酸根离子和镁离子的的耐久性而言,当氯离子浓度达到2000mg/L时,腐蚀规律会发生突变。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528

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本文编号：1275056