含气量和掺合料对钢筋锈蚀性能的影响研究

论文摘要

混凝土中的钢筋锈蚀引起的混凝土结构过早破坏是导致混凝土耐久性不足的首要原因之一,给世界各国造成了巨大的经济损失。钢筋锈蚀已成为国内外学者们关注的热点问题。在混凝土中引入适量气体可以显著提高混凝土的耐久性,特别是在气候寒冷的北方地区,引气已成为提高混凝土抗冻性的最有效途径,而掺合料作为配制高性能混凝土必不可少的组分之一已被广泛应用,因此,研究掺合料和含气量对混凝土抗钢筋锈蚀性能的影响具有重要意义。本文以掺合料、含气量、水灰比、等因素作为变量制作了不同种类的含钢筋的混凝土试件。在三种不同加速锈蚀制度下,利用线性极化法测得的电化学参数来比较各种因素对混凝土抗钢筋锈蚀性能的影响,并用氯离子扩散系数和碳化深度分别来评价混凝土的抗渗性和抗碳化性能。试验结果表明,在热干湿交替加速锈蚀(盐水)和外加电流加速锈蚀条件下,混凝土抗钢筋锈蚀性能与抗氯离子渗透性之间存在着密切的关系,混凝土抗氯离子渗透性越好,其抗钢筋锈蚀性能也越强;28d和56d养护龄期时,在这两种加速锈蚀制度下,以30%混掺(矿渣:粉煤灰=1:1)方式制备的混凝土抗钢筋锈蚀性能最好。在淡水热干湿交替加速锈蚀条件下,混凝土抗钢筋锈蚀性能与抗碳化性能规律之间存在着密切的关系,即混凝土抗碳化性能越好,其抗钢筋锈蚀性能也就越优异;56d养护龄期时,在淡水热干湿交替加速锈蚀条件下,矿渣掺量为30%的混凝土抗钢筋锈蚀性能最好,而粉煤灰掺量为30%的抗钢筋锈蚀性能最差。热干湿交替加速锈蚀制度比通电法加速锈蚀能更好地模拟实际环境中混凝土内钢筋的锈蚀。含气量接近4%时,存在一最佳含气量值,使其抗渗性、抗碳化性能和抗钢筋锈蚀性能最好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外钢筋混凝土耐久性研究发展历史
• 1.2.1 国外研究动态
• 1.2.2 国内研究动态
• 1.3 混凝土中钢筋的钝化与腐蚀机理及影响因素
• 1.3.1 钢筋的钝化
• 1.3.2 混凝土中钢筋的锈蚀机理及其对混凝土的破坏
• 1.3.3 影响钢筋锈蚀的主要因素
• 1.4 钢筋混凝土中钢筋锈蚀非破损检测方法
• 1.4.1 分析法
• 1.4.2 物理方法
• 1.4.3 电化学方法
• 1.4.4 几种常用的电化学检测方法
• 1.5 研究的目的和意义
• 1.6 研究内容
• 第2章 原材料及试验条件
• 2.1 原材料
• 2.1.1 水泥
• 2.1.2 细骨料
• 2.1.3 粗骨料
• 2.1.4 水
• 2.1.5 粉煤灰
• 2.1.6 矿渣
• 2.1.7 外加剂
• 2.2 试验方案与试验条件
• 2.2.1 试验方案
• 2.2.2 试验方法与试验设备
• 2.2.3 试验配合比
• 第3章 掺合料对混凝土钢筋锈蚀性能的影响
• 3.1 掺合料对混凝土抗渗性与抗碳化性能的影响
• 3.1.1 掺合料对混凝土抗渗性的影响
• 3.1.2 掺合料对混凝土碳化性能的影响
• 3.2 不同加速锈蚀制度下掺合料对混凝土钢筋锈蚀性能影响
• 3.2.1 淡水干湿交替下掺合料对混凝土钢筋锈蚀性能的影响
• 3.2.2 盐水干湿交替下掺合料对混凝土钢筋锈蚀性能的影响
• 3.2.3 外加电流下掺合料对混凝土钢筋锈蚀性能的影响
• 3.2.4 不同加速锈蚀制度下混凝土抗钢筋锈蚀性能的比较
• 3.3 本章小节
• 第4章 含气量对混凝土钢筋锈蚀性能的影响
• 4.1 含气量对混凝土抗渗性与抗碳化性能的影响
• 4.1.1 含气量对混凝土抗渗性的影响
• 4.1.2 含气量对混凝土碳化性能的影响
• 4.2 不同加速锈蚀制度下含气量对混凝土钢筋锈蚀性能影响
• 4.2.1 淡水干湿交替下含气量对混凝土钢筋锈蚀性能的影响
• 4.2.2 盐水干湿交替下含气量对混凝土钢筋锈蚀性能的影响
• 4.2.3 外加电流下含气量对混凝土钢筋锈蚀性能的影响
• 4.3 本章小节
• 第5章 水灰比与保护层厚度对混凝土钢筋锈蚀性能的影响
• 5.1 水灰比对混凝土钢筋锈蚀性能的影响
• 5.2 掺合料与水灰比对钢筋锈蚀性能的比较
• 5.3 保护层厚度对混凝土钢筋锈蚀性能的影响
• 5.4 本章小节
• 结论
• 参考文献
• 致谢