混凝土抗渗性与护筋性的试验研究

论文摘要

钢筋锈蚀跟混凝土的渗透性密切相关,钢筋锈蚀从根本上取决于硬化水泥石的孔隙情况和渗透性。研究混凝土的渗透性机理并选择合适的试验方法,从理论和试验两个方面研究混凝土渗透性和钢筋锈蚀的关系,并由混凝土渗透性推测钢筋锈蚀的发展将具有重大的理论意义和现实意义。本文采用混凝土表层渗水性实验室改进方法和NEL法测量了混凝土的渗透系数及氯离子扩散系数,以此来评价混凝土的渗透性能。同时通过模拟干湿循环、氯离子侵蚀的环境,在两年的循环周期内,用半电池电位法测量不同种类混凝土中的钢筋在相同侵蚀环境中的腐蚀电位,比较不同种类、不同保护层、不同强度和水灰比的混凝土护筋性能的差异。并将混凝土渗透性试验和钢筋锈蚀试验各项指标相联系,建立两者之间的相关关系,分析其间的作用机理,试图利用混凝土渗透性试验结果评价其耐久性,以进一步预测混凝土结构的使用寿命。试验结果表明,低水灰比、加入减水剂、矿物掺和料及纤维能降低混凝土的渗透系数和氯离子扩散系数,提高混凝土渗透性能,同时表现出很好的护筋性能。混凝土渗透系数、氯离子扩散系数和腐蚀钢筋半电池电位值存在一定的相关关系,并可根据氯离子扩散系数预测混凝土中钢筋开始腐蚀的时间。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.2.1 耐久性与渗透性
• 1.2.2 混凝土渗透性的研究
• 1.2.3 钢筋腐蚀理论领域的研究进展
• 1.2.4 钢筋腐蚀检测方法方面的研究、应用现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 混凝土的渗透性机理研究
• 2.1 水、氯离子在混凝土中的渗透与扩散
• 2.1.1 水在混凝土中的渗透
• 2.1.2 氯离子在混凝土中的渗透与扩散
• 2.2 混凝土渗透性的影响因素分析
• 2.3 混凝土渗透性的测试方法
• 2.3.1 混凝土水压力试验方法
• 2.3.2 混凝土氯离子渗透性试验方法
• 2.4 本章小结
• 第3章 混凝土渗透性的试验研究
• 3.1 引言
• 3.2 试验方案
• 3.2.1 原材料及配合比
• 3.2.2 混凝土表层渗水性测试的实验室改进方法
• 3.2.3 NEL 法
• 3.3 试验结果及分析
• 3.3.1 混凝土表层渗透性系数
• 3.3.2 氯离子扩散系数
• 3.3.3 混凝土中钢筋开始锈蚀时间的估算
• 3.3.4 混凝土渗透系数与氯离子扩散系数的相关性
• 3.3.5 混凝土渗透性试验机理分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 半电池电位法的试验研究
• 4.1 引言
• 4.2 试验方案
• 4.2.1 试件的制作
• 4.2.2 模拟氯离子侵蚀环境的方法
• 4.2.3 腐蚀电位的测量
• 4.3 试件的视觉检查
• 4.3.1 视觉检查的主要内容
• 4.3.2 盐析出现象及其化学分析结果
• 4.4 数据的基本处理方法
• 4.4.1 数据的前期处理
• 4.4.2 数据的统计分析
• 4.4.3 电位曲线的制作与选择
• 4.4.4 保护层的取舍
• 4.6 裂缝统计分析
• 4.7 本章小结
• 第5章 几种混凝土护筋性能比较及其成因初步探讨
• 5.1 引言
• 5.2 L 组、P 组、H 组混凝土电位随时间变化情况
• 5.2.1 普通硅酸盐水泥混凝土不耐久的原因
• 5.2.2 L 组、P 组、H 组混凝土中c10 钢筋腐蚀的电位变化曲线
• 5.2.3 L 组、P 组、H 组混凝土两种保护层的电位变化曲线
• 5.3 P 组、S 组、C 组混凝土电位随时间变化情况
• 5.3.1 P 组、S 组、C 组混凝土中钢筋腐蚀的电位变化曲线
• 5.3.2 S 组、C 混凝土中c10、c25 钢筋电位变化曲线
• 5.4 掺和料混凝土中钢筋腐蚀电位变化情况
• 5.4.1 双掺高性能混凝土高强、耐久的原因
• 5.4.2 保护层为10mm 时掺和料混凝土中钢筋腐蚀电位变化曲线
• 5.4.3 保护层为25mm 时掺和料混凝土中钢筋腐蚀电位变化曲线
• 5.4.4 掺和料混凝土c10、c25 钢筋腐蚀电位随时间变化情况
• 5.5 补做混凝土试件中钢筋腐蚀电位变化情况
• 5.5.1 偶联剂混凝土钢筋腐蚀电位随时间变化情况
• 5.5.2 L、P、H 组混凝土钢筋腐蚀电位随时间变化情况
• 5.5.3 碳纤维组混凝土钢筋腐蚀电位随时间变化情况
• 5.6 本章小结
• 第6章 混凝土抗渗性与钢筋腐蚀的关系
• 6.1 引言
• 6.2 混凝土渗透性与钢筋腐蚀试验结果分析
• 6.3 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 研究总结
• 7.2 不足和建议
• 参考文献
• 致谢