提高钢筋混凝土结构耐久性研究

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1、机械科学研究院硕士学位论文摘要提高钢筋混凝土结构耐久性研究摘要在工业和海洋大气环境中，有相当数量的钢筋混凝土结构在使用期间由于被氯离子污染，提前破坏现象越来越严重。此外，混凝土碳化也是钢筋混凝土耐久性下降的主要原因之一。这些损坏了的钢筋混凝土结构不仅需要投入大量资金去保护、维修，重建，而且威胁着人们的生命和财产安全，对社会造成了不良影响。钢筋混凝土结构的防腐蚀问题已经引起了人们极大的关注。多数情况下，混凝土中钢筋的腐蚀是由于混凝土的碳化以及由于渗透原因导致的氯离子向钢筋表面扩散破坏了钢筋表面钝化层引起的。钢筋的腐蚀行为与其表面钝化膜的溶解状况有关；钢筋的腐蚀速率依赖于其表

2、面氧气和水的可利用率，而氧气和水的可利用率取决于混凝土的渗透性，此外干／湿循环的恶劣环境和冻融的物理化学原因是混凝土耐久性下降的重要原因。除了采用高性能混凝土这种较为根本的途径外，用于提高钢筋混凝土结构耐久性的措施之一是通过采用对混凝土表面涂覆有机涂层或渗透型防护剂来提高混凝土抵制氯离子渗透的能力。本文通过这种技术的研究，探讨了提高混凝土耐久性的可行性。采用镀锌钢筋是用于提高钢筋混凝土结构耐久性的另一重要措施。由于镀锌钢筋结构具有高的密实性和较强的抗渗透性，另外锌镀层具有较好的稳定性和极好的电化学保护性，这些都可对钢筋进行保护防止其被腐蚀。本文同时研究了内掺氯离子的钢筋混

3、凝土结构中镀锌钢筋的损坏程度。研究分别采用了下列测试方法来评价钢筋混凝土结构的抗腐蚀性。l、快速氯离子渗透试验(ASTMC1202．91)。绘制涂层混凝土通过的电流与时间关系图，将各点数据以光滑曲线连接起来，用软件对曲线作面积积分，即可得到试验6h通过的电量。2、对混凝土保护涂层抗腐蚀性能进行研究。当混凝土中靠近钢筋表面附近的氯离子含量达到钢筋锈蚀临界值时钢筋开始腐蚀。在NaCl溶液中对混凝土保护涂层进行q：／湿循环加速腐蚀试验，用电化学循环极化法对混凝土保护涂层的防护效果进行评价。循环极化测试法用于研究钢筋钝化膜的溶解特性和钢筋的锈蚀趋势。3、渗水压试验法用于研究混凝土

4、保护涂层对混凝土渗透性的影响，研究结果与机械科学研究院硕士学位论文提高钢筋混凝土结构耐久性研究循环极化法测试结果进行对比。4、采用半电池电位法测试镀锌钢筋抗氯离子腐蚀性能。在一定时间间隔内，通过测试腐蚀电位和腐蚀电流密度比较了镀锌钢筋与普通钢筋的抗腐蚀性。使用参比电极测试钢筋的半电池电位来监测其腐蚀行为的开始。研究表明：在混凝土表面涂覆有机涂层以及渗透性防护剂能有效抑制氯离子和二氧化碳的渗透性，从而减少钢筋腐蚀。镀锌钢筋可以有效延缓强腐蚀环境中钢筋的腐蚀速度。通过本研究，积累典型环境中钢筋混凝土及其防护系统的环境腐蚀数据；通过研究混凝土及其防护系统腐蚀破坏规律和防护机理及

5、性能，为基础设施建设和国家重点工程建设合理选用材料初步提供了某些必要、可靠依据；开展钢筋混凝土材料及其防护体系的环境腐蚀行为的评估技术研究，为提高基础设施的可靠性、安全性进行了初步的探讨。Ⅱ关键词：钢筋混凝土，保护涂层，镀锌钢筋，渗透性，耐久性MasterDegeeThesisoftheMachineScienceAcademeAbstractResearchonImprovingDurabilityofReinforcedConcreteStructureAbstractInnumerablereinforcedconcretestructuresinindustrya

6、reaandtropicalmarineatmosphereisdecayedbychloridesandCannotreachtheservicefife．Furthermore，concretecarbonationisoneofthemainfactorsresultingindurabilitydamageofreinforcedconcretestructures．Thesestructuresdecayednotonlyneedtothrowinagreatdealoffundstocarry0nprotecting，maintainingandreformi

7、ng,butalsobringthetransportationinconvenienceandresultinhadsocietyinfluence．Thereinforcedconcretestructureanti-corrosionproblemhasalreadydevelopedtobecomeheatproblemandarousedextremelyconcern．Thecorrosionofsteelreinforcementinconcreteiscausedbycarbonationofconcreteo