西部盐土地区混凝土抗钢筋锈蚀性能试验研究

摘要

钢筋混凝土结构在长期自然环境和使用条件下会逐渐丧失耐久性，影响结构物的使用功能和安全，其中钢筋锈蚀被认为是混凝土结构破坏和耐久性不足的最主要原因，由于钢筋锈蚀而导致的经济损失非常巨大，而氯离子的侵蚀是导致混凝土内钢筋锈蚀的最主要因素。因此，针对我国西部地区严重的盐土化及恶劣的气候环境等特点，有必要对西部地区混凝土进行抗氯离子渗透及抗钢筋锈蚀等性能的研究，以提高该地区钢筋混凝土的耐久性。
　　 本文以“西藏高寒地区提高桥梁结构混凝土耐久性关键技术研究”为依托，以不同水灰比、不同含气量、不同掺合料及不同掺合比例、不同养护方式下的混凝土为研究对象，研究了各配比混凝土的基本性能；并采用电通量法及氯离子渗透深度研究了混凝土的抗氯离子渗透性能；通过钢筋自然腐蚀电位的变化及钢筋失重率对混凝土抗钢筋锈蚀性能进行了研究，并采用湿通电法进行了钢筋的加速锈蚀试验。
　　 研究结果表明，混凝土的抗氯离子渗透性能与抗钢筋锈蚀性能具有良好的相关性。水灰比与含气量的改变以及掺合料的掺加会影响混凝土的工作性与力学性能；减小水灰比、适当引气、掺加掺合料及良好的养护方式可以有效改善提高混凝土的抗氯离子渗透性能及抗钢筋锈蚀性能，其中硅灰的效果最好。在此基础上，提出了解决西部盐土地区混凝土钢筋锈蚀问题的建议混凝土配比方案：混凝土含气量应控制在3％～5％；掺加20％～30％的粉煤灰或矿渣，有条件的工程也可掺加5％～8％的硅灰，并尽量改善混凝土的养护条件。通过混凝土钢筋的加速锈蚀试验，模拟了钢筋的锈蚀过程，钢筋的自然腐蚀电位会随着锈蚀的进行先增大后稍减小并趋于稳定。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本文的主要研究内容

第二章混凝土中钢筋锈蚀的机理与防护

2.1氯离子侵蚀条件下钢筋的锈蚀机理

2.2混凝土中钢筋锈蚀的主要影响因素

2.2.1原材料

2.2.2混凝土裂缝

2.2.3混凝土的密实度及保护层厚度

2.2.4 CO2及混凝土液相pH

2.2.5温度和湿度

2.3钢筋锈蚀对构件性能的影响

2.3.1锈蚀钢筋的力学性能

2.3.2锈蚀钢筋与混凝土间粘结力

2.3.3锈后钢筋混凝土结构或构件承载力

2.4钢筋锈蚀的检测方法

2.5钢筋锈蚀的防护

2.5.1提高混凝土的密实度，降低混凝土的孔隙率

2.5.2防止氯离子的侵蚀

2.5.3控制混凝土裂缝，尽量避免有害裂缝的出现

2.6本章小结

第三章混凝土配合比及性能研究

3.1原材料性能

3.1.1水泥

3.1.2掺合料

3.1.3集料

3.1.4外加剂

3.1.5拌合水

3.2混凝土配合比

3.3混凝土主要性能及分析

3.3.1混凝土工作性测试结果分析

3.3.2混凝土含气量的结果分析

3.3.3混凝土强度性能分析

3.4本章小结

第四章混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

4.1氯离子渗透试验方法

4.1.1电通量试验方法

4.1.2氯离子渗透深度测试方法

4.2混凝土抗氯离子渗透试验结果分析

4.2.1强度与混凝土抗氯离子渗透性能的关系

4.2.2含气量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

4.2.3掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

4.2.4养护方式对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

4.3本章小结

第五章混凝土抗钢筋锈蚀性能试验研究

5.1混凝土钢筋锈蚀试验方法

5.1.1钢筋锈蚀试件的制备

5.1.2钢筋混凝土的加速锈蚀

5.1.3混凝土钢筋锈蚀的测定

5.2混凝土钢筋加速锈蚀试验

5.2.1加速锈蚀试验现象及分析

5.2.2加速锈蚀试验结果

5.3混凝土内钢筋自然腐蚀电位变化的分析

5.4强度与混凝土抗钢筋锈蚀性能的关系

5.5含气量对混凝土抗钢筋锈蚀性能的影响

5.6掺合料对混凝土抗钢筋锈蚀性能的影响

5.6.1掺合料单掺

5.6.2掺合料复掺

5.7养护方式对混凝土抗钢筋锈蚀性能的影响

5.8混凝土钢筋失重率与氯离子扩散系数的关系

5.9本章小结

第六章结论与展望

6.1主要结论及创新点

6.2进一步研究展望

致 谢

参考文献

在校期间发表的论文及取得的科研成果