鋼筋腐蝕臨界氯離子濃度的試驗(yàn)研究.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)前世界上應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)并不是堅(jiān)不可摧的，許多現(xiàn)役的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因?yàn)槟途眯圆蛔愣鴮?dǎo)致提前失效，造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，也常常只注重承載力設(shè)計(jì)而忽視耐久性設(shè)計(jì)。因此，耐久性研究是當(dāng)前混凝土結(jié)構(gòu)研究的重要課題之一。 在引起鋼筋混凝土耐久性退化的諸多因素中，混凝土中的鋼筋腐蝕是一個(gè)普遍現(xiàn)象。引起鋼筋腐蝕的誘因主要包括混凝土碳化和氯離子入侵，由于氯離子引起的腐蝕速度更快、危

2、害更大而成為目前耐久性研究的重點(diǎn)。氯離子腐蝕研究的主要內(nèi)容包括：氯離子滲透速度、開(kāi)始腐蝕條件和鋼筋腐蝕速度，本文主要針對(duì)開(kāi)始腐蝕條件——臨界氯離子濃度進(jìn)行研究，該數(shù)值的合理確定對(duì)耐久性設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)使用壽命預(yù)測(cè)有重要意義。 雖然前人已對(duì)臨界氯離子濃度作了較為深入的研究，但是由于影響因素眾多，文獻(xiàn)中公布的臨界氯離子濃度在數(shù)值上離散性非常大。為確保混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性，各國(guó)規(guī)范常采用保守的下限取值。這是在還沒(méi)有完全揭示臨界氯離子濃度變化規(guī)

3、律之前的權(quán)宜之計(jì)。 本文緊扣鋼筋脫鈍的本質(zhì)問(wèn)題：“腐蝕電位超越點(diǎn)蝕電位是鋼筋脫鈍的充分必要條件”這條主線(xiàn)，綜合考慮混凝土孔隙液pH值及溫度的影響，在混凝土模擬孔隙液中，采用恒電位方法，進(jìn)行試驗(yàn)研究，得到了不同電位、pH值及溫度下鋼筋腐蝕時(shí)的氯離子濃度均值、變異系數(shù)及具有95％保證率的臨界值，分析發(fā)現(xiàn)： 1. 自然腐蝕電位是影響鋼筋腐蝕狀態(tài)的綜合性控制因素。隨著自然腐蝕電位的降低，臨界氯離子濃度升高。試驗(yàn)結(jié)果表明，基于電位

4、對(duì)臨界氯離子濃度的影響程度，可將電位分為兩個(gè)區(qū)段，且兩個(gè)區(qū)段的分界點(diǎn)與溶液的pH值有關(guān)。鋼筋腐蝕時(shí)的氯離子濃度均值的對(duì)數(shù)與鋼筋電位近似呈線(xiàn)性關(guān)系。 2. 孔隙液的pH值是影響臨界氯離子濃度的重要因素之一，鋼筋腐蝕時(shí)的氯離子濃度均值與溶液的pH值近似呈指數(shù)關(guān)系；同時(shí)，孔隙液的碳化程度也影響了臨界氯離子濃度，當(dāng)碳化程度超過(guò)一定界值時(shí)，臨界氯離子濃度可能隨碳化程度的增加而增加。 3. 溫度也是影響臨界氯離子濃度的重要因素之一。