电化学脱盐法对钢筋混凝土材料特性影响与机理研究

摘要

利用电化学脱盐法能够有效去除钢筋混凝土中的氯离子，电化学脱盐技术作为一种较为新颖的技术，国内外虽然做了大量的研究，但是还不够系统深入。本文通过研究影响电化学脱盐效率的几种因素，建立电化学脱盐的数学模型，从而对电化学脱盐技术更加深入的了解；通过研究电化学脱盐技术对钢筋混凝土材料力学特性，微观结构，电化学特性等的影响，为实际工程更科学的使用电化学脱盐技术，提供理论依据。本文的研究内容主要包括以下几个方面：
　　1)通过自行设计的电化学脱盐装置研究了不同水灰比、不同电流密度在不同脱盐周期下对电化学脱盐效率的影响。研究结果表明：在电化学脱盐的前六周，随着脱盐时间的增加，混凝土中氯离子含量基本程线性递减，实际工程中可以通过延长脱盐时间来达到电化学脱盐的目的；水灰比对电化学脱盐有显著影响，水灰比提高，混凝土的密实度降低，电化学脱盐效率提高；电流密度高，混凝土中离子传输的能垒高，电化学脱盐效率高。
　　2)通过对电化学脱盐前后钢筋混凝土材料的抗压强度试验和拉拔试验，研究发现：电化学脱盐对钢筋混凝土材料抗压性能影响不大，但是随着脱盐周期的增加，钢筋和混凝土之间的粘结性能降低；利用液氮吸附法测量脱盐前后混凝土内孔隙结构的变化。研究发现：电化学脱盐技术改变了混凝土材料内部的孔隙特征。
　　3)通过测量脱盐前后钢筋半电池电位变化和交流阻抗谱试验，研究发现：经过脱盐处理钢筋的电位正移，电化学脱盐处理的试件有明显的特征阻抗谱出现，说明电化学脱盐技术有使活化钢筋逐渐恢复钝化的趋势。
　　4)通过研究电化学脱盐的影响因素，得出不同水灰比，电流密度混凝土中氯离子含量随时间变化关系，研究钢筋和混凝土之间的粘结机理，得出钢筋和混凝土材料之间的粘结强度和脱盐周期之间的关系，为实际工程中估算脱盐电流、脱盐周期等提供理论根据。

目录

电化学脱盐法对钢筋混凝土材料特性影响与机理研究

RESEARCH OF THE INFLUENCE AND MECHANISM ON CONCRETE MATERIAL BY ELECTROCHEMICAL CHLORIDE REMOVAL METHODS

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 本课题研究的目的及意义

1.3 国内外相关技术发展现状

1.4 本文主要研究内容

第2章 影响电化学脱盐效果因素的实验研究

2.1 引言

2.2 电化学脱盐钢筋混凝土试件及脱盐装置的设计

2.3 影响电化学脱盐因素的测试

2.4 本章小结

第3章 电化学脱盐对钢筋混凝土材料力学特性及微观结构的影响

3.1 引言

3.2脱盐时间的长短对钢筋混凝土材料抗压强度的影响

3.2脱盐时间的长短对钢筋混凝土材料粘结性能的影响

3.3 电化学脱盐钢筋混凝土材料孔结构分析

3.4 本章小结

第4章 电化学脱盐对钢筋混凝土材料电化学特性的影响

4.1 引言

4.2 电化学脱盐钢筋混凝土材料中钢筋半电池电位影响

4.3 电化学脱盐交流阻抗谱试验

4.4 本章小结

第5章 电化学脱盐的数学建模

5.1 引言

5.2 混凝土在电化学脱盐过程中内部离子迁移机理

5.3拟合方程

5.4 电化学脱盐对钢筋混凝土材料粘结强度影响模型

5.5 本章小结

结 论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢