氯鹽融雪劑對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕的影響及機(jī)理研究.pdf

1、為了保證城市道路與高速公路在冰雪天氣的順暢，氯鹽類融雪劑在很多國(guó)家仍被普遍采用，融雪劑在融冰化雪的同時(shí)也給交通基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)腐蝕和凍融破壞、給周邊環(huán)境帶來(lái)污染，其中對(duì)鋼筋腐蝕已成為世界性難題。研究氯鹽類融雪劑對(duì)混凝土中的鋼筋銹蝕，對(duì)現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)的抗力評(píng)定與可靠性評(píng)價(jià)、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其使用壽命及剩余壽命，具有十分重要的意義。
　　 論文針對(duì)氯鹽類融雪劑對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕進(jìn)行試驗(yàn)研究，模擬干濕和凍融循環(huán)條件，從鋼筋銹蝕率及其力學(xué)性能、

2、鋼筋表層氯離子濃度變化、混凝土微觀結(jié)構(gòu)、銹蝕產(chǎn)物等方面研究氯鹽類融雪劑對(duì)結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕的影響。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　 (1)通過(guò)模擬實(shí)際干濕循環(huán)，研究了暴露鋼筋以及混凝土中鋼筋在不同融雪劑溶液中銹蝕率及力學(xué)性能的變化發(fā)現(xiàn)：1)24h干濕循環(huán)試驗(yàn)表明：當(dāng)氯離子濃度0.25％～1.8％時(shí)，暴露鋼筋銹蝕率隨著氯離子濃度增大而增大；當(dāng)氯離子濃度0.18～2.0％時(shí)，鋼筋銹蝕率最大；當(dāng)超過(guò)2.0％時(shí)，銹蝕率便隨著氯離子濃度增加而減

3、小；2)鋼筋銹蝕率和混凝土中鋼筋表層氯離子隨干濕循環(huán)周期增大而逐漸增大；3)當(dāng)融雪劑溶液濃度為3％、5％、20％時(shí)，暴露鋼筋銹蝕率隨融雪劑溶液濃度增大而減小，混凝土中鋼筋銹蝕率隨融雪劑溶液濃度增大而增大；4)暴露鋼筋力學(xué)性能降低程度隨干濕循環(huán)時(shí)間增大而逐漸增大，隨融雪劑溶液濃度增大逐漸減??；混凝土中鋼筋力學(xué)性能降低程度隨干濕循環(huán)時(shí)間和融雪劑溶液濃度增大而逐漸增大；5)鋼筋與混凝土間粘結(jié)強(qiáng)度在干濕循環(huán)時(shí)間為28d～60d時(shí)先增大，60d～

4、180d后減小。經(jīng)過(guò)180d干濕循環(huán)后，融雪劑溶液濃度從3％變化到5％，鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度有所增大；當(dāng)融雪劑溶液濃度從5％增大到20％時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度逐漸降低；6)C30混凝土氯離子滲透性比C50混凝土強(qiáng)，C50混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度比C30混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度大。7)鋼筋在A1和A2融雪劑溶液中比在B融雪劑溶液中有更大的銹蝕率。暴露鋼筋銹蝕產(chǎn)物的主要成分為三氧化二鐵和四氧化三鐵。
　　 (2)對(duì)氯鹽融雪劑和凍融循環(huán)雙重作用下處

5、于鹽凍狀態(tài)的混凝土中鋼筋銹蝕率及力學(xué)性能的變化發(fā)現(xiàn)：1)隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，混凝土中鋼筋銹蝕率增大，鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度逐漸減弱，經(jīng)過(guò)200次凍融循環(huán)后鋼筋的力學(xué)性能略有下降；2)當(dāng)融雪劑溶液濃度為3％、5％、20％時(shí)，經(jīng)過(guò)200次凍融循環(huán)后，混凝土中鋼筋銹蝕率及鋼筋表層氯離子濃度在融雪劑溶液濃度為5％時(shí)較大，當(dāng)濃度為20％時(shí)最小。而鋼筋的力學(xué)性能在融雪劑溶液濃度為5％時(shí)最小，20％時(shí)最大；3)C50混凝土比C30混凝土抗凍性強(qiáng)，鋼