聚合物水泥基带锈防锈涂层性能及应用研究

摘要

海洋环境混凝土结构中钢筋容易遭受腐蚀，许多在建或缓建结构中的钢筋在较短时间内产生锈蚀，不仅危害结构安全，也带来了巨大经济损失。长期以来，应用环氧树脂涂覆钢筋是提高恶劣环境下混凝土结构使用寿命的重要技术手段，国内外已应用多年，但是环氧涂层易脆裂和老化等问题难以到达提高结构整体使用寿命的目的。研究制备一种不易损坏且有效防护带锈钢筋的涂层代替环氧树脂涂层以提高氯盐环境下混凝土结构耐久性显得尤为重要。
　　本文研究和制备了一种聚合物改性水泥基涂层，利用正交试验设计优化筛选出锈转化剂、颜料、填料的配比，并依据现行规范对涂层的基本物理性能进行测试；其次研究了聚合物水泥基涂层钢筋电极在氯盐环境下的电化学性能，测试了无锈、带锈碳钢电极在涂覆不同聚合物改性水泥基涂层后在氯盐溶液中的线性极化电阻（LPR）及电化学阻抗谱(EIS)，得出腐蚀电流密度（Icorr）；对比分析了聚合物改性水泥基涂层与聚合物改性重钙涂层的防腐蚀效果，以及添加锈转化剂、防锈颜填料对带锈钢筋电极的修复和防护效果的影响。研究结果表明制备的聚合物改性水泥基涂层对表面带锈钢筋均具有良好的修复和防护效果，效果大小依次为：FBC-RC>SFC-RC>HYC-RC。最后，在现行规范基础上，通过改进拉拔试验装置，研究了涂层钢筋与混凝土的粘结性能，测试并绘制了涂层钢筋混凝土粘结滑移全曲线，对比分析了涂层在变化液料比、涂层层数、添加锈转化剂等参数以及通过加速碳化和氯盐侵蚀对涂层钢筋与混凝土粘结性能的影响，得出了一些有价值的结论，为涂层钢筋的深入研究和工程应用奠定了良好的基础。

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1 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 混凝土结构中钢筋防护方法

1.3 水性带锈防锈涂层研究进展

1.4 本文研究的主要内容

2 聚合物水泥基带锈防锈涂层制备及物理性能

2.1 聚合物水泥基带锈防锈涂层的制备

2.2 聚合物水泥基防锈涂层各项物理性能指标测试与分析

2.3 本章小结

3 聚合物水泥基防锈涂层在氯盐溶液中的电化学

3.1 试验设计

3.2 试验测试方法与测试原理

3.3 试验结果分析

3.4 本章小结

4 聚合物水泥基涂层防腐蚀机理分析

4.1 混凝土结构中钢筋锈蚀本质与锈蚀机理

4.2 聚合物水泥基带锈防锈涂层作用机理

4.3 本章小结

5 涂层钢筋与砼粘结性能试验研究及粘结滑移

5.1 钢筋与混凝土粘结性能概述及研究进展

5.2 环氧涂层钢筋与砼粘结锚固性能及影响因素研究现状

5.3 聚合物水泥基涂层钢筋与混凝土粘结性能试验研究

5.4 聚合物水泥基涂层钢筋混凝土粘结滑移关系模型建立

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

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