基于不同胶凝材料钢筋混凝土耐蚀性试验研究

摘要

目前，钢筋混凝土结构在硫酸盐和氯盐的共同作用下耐腐蚀性研究较多，而在镁盐、硫酸盐和氯盐多因素耦合作用下的耐腐蚀性研究相对较少。同属西部地区，甘肃省酒泉地区是重盐渍土地区，青海省格尔木地区含有大量的盐湖。在西部重盐渍土和盐湖地区普通硅酸盐水泥钢筋混凝土的腐蚀非常严重，盐卤侵蚀对钢筋混凝土的耐久性和安全性产生了严重的威胁。镁水泥具有不加改性的抗盐卤腐蚀的性能，同时西部盐湖又有大量的镁水泥原材料，所以研究它对西部盐湖的开发有着重要的意义。由于镁水泥本身对钢筋有较强的腐蚀作用，本文采用涂层对钢筋进行保护，研究镁水泥钢筋混凝土在西部地区抗盐卤腐蚀有着理论意义和社会经济价值。
　　本文设计了6组钢筋混凝土试块，分别为Mg-GHT(镁水泥混凝土-环氧树脂涂层钢筋)、Mg-B(镁水泥混凝土-裸露钢筋)、P.O.1-GHT(配比1硅酸盐水泥混凝土-环氧树脂涂层钢筋)、P.O.1-B(配比1硅酸盐水泥混凝土-裸露钢筋)、P.O.2-GHT(配比2硅酸盐水泥混凝土-环氧树脂涂层钢筋)、P.O.2-B(配比2硅酸盐水泥混凝土-裸露钢筋)。采用电化学方法、电阻法、室内快速腐蚀试验和现场暴露试验的方法对钢筋混凝土基于不同胶凝材料的耐蚀性试验研究。研究内容和成果有：
　　1.定期对长期浸泡于耦合溶液中的试块进行电化学检测，通过极化曲线和交流阻抗分析研究了混凝土中钢筋抗氯盐、硫酸盐和镁盐的腐蚀规律，得出在耦合盐溶液中Mg-GHT抗腐蚀能力优于P.O-B。
　　2.模拟了酒泉和格尔木地区的实际环境，考虑了冻融循环、紫外线照射等因素，设计了室内大循环快速腐蚀试验和现场暴露试验。定期检测了混凝土波速、质量和钢筋电阻，以混凝土的相对动弹性模量评价参数ω1、钢筋混凝土的相对质量评价参数ω2、作为基本耐久性评价指标。为了能够可观的反应钢筋混凝土的腐蚀程度设计了钢筋的平均截面未锈蚀评价参数ω3及钢筋混凝土的损伤程度评价参数ω为评价指标。分析了钢筋混凝土抗氯盐、硫酸盐和镁盐的腐蚀规律，得出在盐卤侵蚀的环境下镁水泥涂层钢筋混凝土抗腐蚀能力优于硅酸盐水泥裸露钢筋混凝土。
　　3.结合EDS能谱分析和SEM电镜扫描，分析了钢筋混凝土腐蚀后的产物，确定生成物的微观结构相貌及组成成分，并进一步分析了钢筋混凝土腐蚀机理及规律。
　　通过以上研究得出在盐湖和重盐渍土环境下镁水泥涂层钢筋混凝土比硅酸盐水泥裸露钢筋混凝土更具有优越性。由于镁水泥混凝土自身比较密实，其制约了外部环境中腐蚀性离子的渗入，所以在镁水泥原材料丰富的地区可以考虑使用镁水泥涂层钢筋混凝土。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1研究背景及意义

1.2格尔木、酒泉地区的气候环境特点

1.3多种腐蚀性盐耦合作用下钢筋混凝土耐蚀性研究现状

1.4镁水泥钢筋混凝土研究现状

1.5钢筋电阻检测方法研究现状

1.6主要研究内容

第2章 试验原材料和试验方案设计

2.1试验原材料

2.2试验方案

2.3评价指标

2.4本章小结

第3章 耦合溶液中镁水泥和硅酸盐水泥钢筋混凝土耐蚀研究

3.1电化学工作站对钢筋的腐蚀检测机理

3.2用电化学方法研究钢筋混凝土的腐蚀特点

3.3裸露钢筋电化学腐蚀行为研究

3.4环氧树脂涂层钢筋电化学腐蚀行为研究

3.5镁水泥混凝土-涂层钢筋与硅酸盐水泥混凝土-裸露钢筋电化学腐蚀研究

3.6本章小结

第4章 室内快速腐蚀环境下镁水泥和硅酸盐水泥钢筋混凝土耐蚀性研究

4.1长期浸泡局限性

4.2快速腐蚀环境下钢筋混凝土耐蚀性研究

4.3裸露钢筋混凝土耐蚀性研究

4.4涂层钢筋混凝土耐蚀性研究

4.5镁水泥涂层钢筋混凝土与硅酸盐水泥裸露钢筋混凝土耐蚀性研究

4.6钢筋混凝土损伤程度评价参数

4.7本章小结

第5章 现场暴露环境下镁水泥和硅酸盐水泥钢筋混凝土耐蚀性研究

5.1现场暴露环境下的自然条件

5.2格尔木现场暴露环境下钢筋混凝土耐蚀性研究

5.3酒泉现场暴露环境下钢筋混凝土耐蚀性研究

5.4本章小结

第6章 钢筋混凝土的微观机理分析

6.1混凝土微观分析

6.2钢筋的微观分析

6.3本章总结

结论及展望

结论

展望

参考文献

致谢

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