影響鋼筋混凝土腐蝕破壞的水泥無(wú)機(jī)相材料因素研究.pdf

1、本論文主要針對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕破壞過(guò)程，著重探討了影響混凝土中鋼筋銹蝕的水泥無(wú)機(jī)相材料因素。采用模擬混凝土孔隙溶液的溶液相以及模擬混凝土中水泥礦物成分的無(wú)機(jī)粉體相作為研究對(duì)象，使用電化學(xué)方法、分析化學(xué)方法和晶體學(xué)方法，分別研究了模擬溶液相與無(wú)機(jī)粉體相的固液共存體系中鋼筋電極的腐蝕行為，模擬溶液的離子狀態(tài)及其變化，以及無(wú)機(jī)粉體相的化學(xué)組成及其變化。 通過(guò)電化學(xué)的穩(wěn)態(tài)極化曲線掃描，分辨測(cè)試了不同組成的無(wú)機(jī)礦物相存在時(shí)、不同的溶液攪拌

2、條件下以及與緩蝕劑復(fù)配、與石膏粉共同作用情況下，模擬孔隙溶液中鋼筋電極的腐蝕趨勢(shì)和腐蝕速率。研究對(duì)比發(fā)現(xiàn)，C3-A1粉體、C3-S2粉體以及C4-A1-F1粉體都可以在一定程度上減緩鋼筋電極的去鈍化作用和腐蝕破壞；Na2SiO3由于不僅可以轉(zhuǎn)化為水化硅酸鈣C-S-H凝膠相，而且本身還可以在鋼筋電極表面成膜，因而具有最佳的緩蝕效果；水化硅酸鈣C-S-H凝膠相形成過(guò)程中，最佳的C/S比是1：1；對(duì)溶液進(jìn)行物理攪拌改善了固-液相傳質(zhì)過(guò)程，進(jìn)一

3、步緩解了鋼筋的腐蝕。 通過(guò)分析化學(xué)的銀量法，以及離子選擇性電極法，跟蹤檢測(cè)了長(zhǎng)時(shí)間浸泡實(shí)驗(yàn)過(guò)程中模擬溶液相的氯離子濃度變化情況。檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)液相氯離子濃度均有不同程度的降低。通過(guò)X射線衍射（XRD）晶相分析的方法，鑒定了浸泡實(shí)驗(yàn)過(guò)后的過(guò)濾產(chǎn)物的化學(xué)組成。測(cè)試表征結(jié)果表明，C3-A1粉體和C4-A1-F1粉體模擬的鋁酸鈣（C3A）在水化反應(yīng)過(guò)程中可以通過(guò)離子交換作用結(jié)合自由氯離子，生成Friedel鹽相（Ca2Al（OH）6Cl·

4、2H2O），而C3-S2粉體模擬的無(wú)定型C-S-H凝膠相通過(guò)物理吸附作用結(jié)合自由氯離子。以上兩種結(jié)合作用都可以有效降低混凝土孔隙溶液中的自由氯離子濃度，對(duì)被混凝土層包裹的鋼筋起到防腐蝕的保護(hù)作用。 選用若干種天然粘土質(zhì)原料與石灰石（CaCO3）經(jīng)高溫固相反應(yīng)生成了模擬水泥熟料礦物相的無(wú)機(jī)粉體相，同樣對(duì)它們進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的模擬溶液浸泡實(shí)驗(yàn)。對(duì)溶液相的離子跟蹤檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，液相自由氯離子濃度隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低；XRD分析結(jié)果表明，化學(xué)的離子