钢结构桥梁的失效高强螺栓腐蚀产物特性研究

作     者：文娟 吴其荣 张卢喻 张胜 肖杨军 WEN Juan;WU Qi-rong;ZHANG Lu-yu;ZHANG Sheng;XIAO Yang-jun

作者机构：重庆市城投路桥管理有限公司重庆400060 重庆理工大学重庆400050 国家电投集团远达环保工程有限公司重庆400010 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2021年第50卷第5期

页      面：321-328,347页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：高强螺栓 腐蚀 失效 桥梁 环境污染 

摘      要：目的研究在重庆湿润气候环境腐蚀条件下,朝天门大桥断裂高强螺栓的腐蚀特性及其影响因素。方法根据朝天门大桥2013—2018年发现的81颗脱落断裂的高强螺栓在桥梁不同位置、时间发生脱落断裂的时空及类型分布统计分析结果,选取具有代表性的6个样品。同时,开展模拟重庆市湿润气候环境下高强螺栓的腐蚀试验,采用Q8直读光谱仪、扫描电镜、EDS、XRD等,对失效高强螺栓及模拟腐蚀环境下的高强螺栓表面腐蚀产物的化学组成、微观形貌进行分析,探讨高强螺栓失效与环境腐蚀之间的关系。结果断裂失效螺栓断口表面、全新螺栓表面及芯部的化学成分分析结果表明,断裂失效螺栓和全新螺栓芯部的元素均为Fe、C、Mn、Si,元素分布均匀,而失效高强螺栓断口表面及模拟腐蚀环境下的高强螺栓表面腐蚀产物的元素种类较多,主要为铁和氧元素。失效高强螺栓及模拟腐蚀环境下的高强螺栓的表面腐蚀产物EDS能谱分析结果表明,腐蚀产物中有S、Cl、Al、Si、K等元素的存在,XRD物相分析结果显示,存在大量的Fe、Mn、Si等元素的氧化物及硫化铁。结论高强螺栓的断裂失效与大气腐蚀(酸雨)、工业尘埃、道路扬尘等环境污染有关。