碳化混凝土结构的再碱化技术研究

摘要

在常遇大气环境中，钢筋混凝土结构由于混凝土的碳化，使得钢筋周围混凝土的碱性降低，钢筋表面的钝化膜遭到破坏，引起钢筋锈蚀，从而导致结构耐久性失效。碳化混凝土再碱化维修技术能有效地恢复钢筋周围混凝土的碱性，使钢筋表面重新生成一层钝化膜，从根本上阻止钢筋继续锈蚀。碳化混凝土再碱化技术是一种新兴的耐久性修复方法。本文主要从理论上推导电化学反应和外部碱性溶液的电渗在碳化混凝土再碱化过程中各自所起的作用，分析碳化混凝土再碱化机理。在实验中，分别在不同的电压、不同的碳酸钠溶液浓度及不同的再碱化时间下研究它们各自对碳化混凝土再碱化量的影响，并且量化再碱化过程中的电化学反应及电渗作用，推导碳酸钠溶液浓度与ζ电位的关系，提出时间效应参数的概念，试图对碳化混凝土再碱化过程进行控制。最后本文提出一个碳化混凝土再碱化计算的实用方法，实现对碳化混凝土再碱化过程的有效控制。关键词：碳化混凝土，再碱化，电化学反应，电渗，ζ电位

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声明

第一章钢筋混凝土结构耐久性研究综述

1.1钢筋混凝土结构耐久性问题的重要性

1.1.1钢筋混凝土结构耐久性问题的提出

1.1.2钢筋混凝土结构耐久性的定义

1.1.3钢筋混凝土结构耐久性研究的意义

1.2延长混凝土耐久寿命的方法

1.2.1耐久性设计方法

1.2.2耐久性修复方法

1.3混凝土中性化机理

1.4混凝土中钢筋的腐蚀

1.4.1腐蚀机理

1.4.2影响混凝土中钢筋腐蚀的因素

1.4.3钢筋锈蚀对结构物的影响

1.5碳化混凝土再碱化技术的研究现状

1.5.1再碱化机理研究现状

1.5.2再碱化对结构性能的影响

1.5.3再碱化技术应用实例

1.6本文研究内容

参考文献

第二章再碱化机理及理论分析

2.1引言

2.2双电层

2.2.1双电层理论

2.2.2定位离子和ζ电位

2.3电渗

2.3.1电渗原理

2.3.2量纲分析

2.4碳化混凝土再碱化过程中的导电

2.5碳化混凝土再碱化原理

2.6二个基本要素对碳化混凝土再碱化的作用

2.6.1电化学对碳化混凝土再碱化的作用

2.6.2电渗对碳化混凝土再碱化的作用

2.6.3碳化混凝土再碱化过程的理论控制

参考文献

第三章再碱化实验及结果分析

3.1引言

3.2实验设计

3.2.1试件设计

3.2.2实验准备

3.2.3实验方案

3.2.4实验现象

3.3实验结果及分析

3.3.1试件切割方案

3.3.2试件数据记录

3.3.3实验数据处理和分析

3.3.4实验参数的确定

3.3.5碳化混凝土再碱化过程控制

参考文献

第四章再碱化计算实用方法建议

4.1引言

4.2碳化混凝土再碱化计算实用方法

4.3算例

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢