混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋銹蝕電化學(xué)表征與相關(guān)檢-監(jiān)測(cè)技術(shù).pdf

1、鋼筋銹蝕是混凝土結(jié)構(gòu)耐久性失效的一種表現(xiàn)形式。本文應(yīng)用電化學(xué)阻抗譜測(cè)試技術(shù)揭示了混凝土中鋼筋腐蝕的機(jī)理，對(duì)氯離子環(huán)境下混凝土中鋼筋腐蝕的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)問題進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，完善了外加電場(chǎng)作用下鋼筋脫鈍氯離子閾值快速測(cè)試方法。此外，創(chuàng)新提出了具有環(huán)境相關(guān)性的模擬水位變動(dòng)區(qū)氯離子侵蝕的室內(nèi)加速試驗(yàn)方法。
　　 本文主要進(jìn)行了以下研究：
　　 1、根據(jù)鋼筋銹蝕誘因不同，分別考慮氯鹽侵蝕和混凝土碳化引起的鋼筋銹蝕。應(yīng)用電化學(xué)阻抗

2、譜測(cè)試技術(shù)，分析鈍化與銹蝕狀態(tài)下的阻抗譜特征；提出適用于氯鹽侵蝕和混凝土碳化引起鋼筋銹蝕等效電路模型，并對(duì)電路中各物理元件進(jìn)行理論解釋；然后，對(duì)混凝土中鋼筋銹蝕等效電路模型進(jìn)行簡化。
　　 2、通過對(duì)鋼筋銹蝕前后極化曲線特征進(jìn)行分析，指出目前測(cè)試鋼筋極化曲線時(shí)極化方式的不足，分析極化曲線測(cè)試參數(shù)、鋼筋銹蝕狀態(tài)、極化表面積對(duì)極化測(cè)試影響；針對(duì)目前極化測(cè)試存在的問題，基于電化學(xué)極化原理，提出判定鋼筋銹蝕的快速極化方法(陽極極化電流法

3、)；基于此測(cè)試技術(shù)，通過大量試驗(yàn)研究，提出判定鋼筋銹蝕的臨界值，建立與腐蝕電流密度之間的經(jīng)驗(yàn)公式；首次將電化學(xué)頻率調(diào)制測(cè)試技術(shù)應(yīng)用于混疑土中鋼筋銹蝕研究，對(duì)極化動(dòng)力學(xué)參數(shù)范圍進(jìn)行討論，修正線性極化法計(jì)算參數(shù)B值。
　　 3、基于鋼筋銹蝕電化學(xué)快速判別方法，研制用于監(jiān)測(cè)海工混凝土中氯離子侵蝕進(jìn)程的鋼筋銹蝕傳感器；通過室內(nèi)加速試驗(yàn)，對(duì)傳感器工作性能進(jìn)行分析，并進(jìn)行傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化；基于鋼筋腐蝕電流密度與氯離子濃度之間關(guān)系，初步探討

4、混凝土中氯離子濃度監(jiān)測(cè)方法。
　　 4、進(jìn)行鋼筋銹蝕氯離子閾值快速測(cè)定方法相關(guān)研究。對(duì)通電時(shí)雜散電流引起鋼筋極化效應(yīng)進(jìn)行分析，明確外加電場(chǎng)電壓確定方法；提出連續(xù)通電條件下鋼筋脫鈍判別方法；分別設(shè)計(jì)電場(chǎng)加速氯離子滲透和自然侵蝕滲透試驗(yàn)，對(duì)比分析兩種條件下鋼筋銹蝕氯離子閾值，驗(yàn)證快速測(cè)試方法可行性。
　　 5、基于混凝土內(nèi)部溫濕度監(jiān)測(cè)與鋼筋腐蝕電流測(cè)試技術(shù)提出混凝土中鋼筋銹蝕量動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)理論模型；基于室內(nèi)加速銹蝕試驗(yàn)，建立混凝

5、土內(nèi)部溫濕度對(duì)鋼筋銹蝕速率的短期模型，對(duì)修正的線性極化法測(cè)試誤差進(jìn)行標(biāo)定，驗(yàn)證鋼筋銹蝕量動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)理論的可行性；相關(guān)內(nèi)容為確定混凝土中鋼筋銹蝕量提供了一種有效監(jiān)測(cè)方法。
　　 6、對(duì)海洋環(huán)境干濕交替區(qū)氯離子侵蝕機(jī)理進(jìn)行分析，明確主要影響因素；根據(jù)氯離子侵蝕機(jī)理，提出模擬整個(gè)水位變動(dòng)區(qū)氯離子侵蝕分布的室內(nèi)相關(guān)加速試驗(yàn)方法，并研制相應(yīng)的潮汐模擬試驗(yàn)裝置；根據(jù)選取的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)對(duì)象，設(shè)計(jì)相關(guān)室內(nèi)模擬加速試驗(yàn)，進(jìn)行相關(guān)性分析；針對(duì)水位變動(dòng)區(qū)，