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阻锈剂的掺入方式对全珊瑚海水混凝土中钢筋锈蚀的影响

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中国腐蚀与防护学报 2019年第2期39卷 152-159页

作者：达波余红发麻海燕吴彰钰南京航空航天大学土木工程系南京210016

采用线性极化电阻法(LPR)和电化学阻抗谱法(EIS),系统研究了暴露时间、阻锈剂种类及掺入方式对全珊瑚海水混凝土(CASC)中钢筋腐蚀的影响。结果表明:随着暴露时间的延长,不掺及同掺阻锈剂的普通钢筋自腐蚀电位(E_(corr))、极化电阻(R_p)... 详细信息

采用线性极化电阻法(LPR)和电化学阻抗谱法(EIS),系统研究了暴露时间、阻锈剂种类及掺入方式对全珊瑚海水混凝土(CASC)中钢筋腐蚀的影响。结果表明:随着暴露时间的延长,不掺及同掺阻锈剂的普通钢筋自腐蚀电位(E_(corr))、极化电阻(R_p)和电荷转移电阻(R_(ct))均逐渐降低;而暴露90 d后,预吸阻锈剂的普通钢筋E_(corr)、R_p和R_(ct)均有增长的趋势,说明以预吸掺入的阻锈剂,不断地由珊瑚骨料向外释放,使得混凝土中有效的阻锈成分不断补充,一定程度上增大了Cl-通过混凝土传到钢筋表面的阻力,延缓了钢筋的锈蚀。此外,无论是掺入亚硝酸钙阻锈剂(CN)还是氨基醇类阻锈剂(AA),对普通钢筋抵抗锈蚀的能力均有不同程度的提高,且随着暴露时间的延长,CN阻锈效果的衰减速率高于AA的。因此,对于海洋岛礁工程中的CASC结构,建议以预吸的方式掺入AA,有利于减弱钢筋对Cl^-腐蚀的敏感性,提高CASC抗Cl^-扩散渗透能力,从而延缓钢筋开始腐蚀时间,降低锈蚀的速率,达到延长CASC结构服役寿命的目的。

关键词：全珊瑚海水混凝土钢筋锈蚀线性极化电阻法电化学阻抗谱法阻锈剂掺入方式

等效电路拟合珊瑚混凝土中钢筋锈蚀行为的电化学阻抗谱研究

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中国腐蚀与防护学报 2019年第3期39卷 260-266页

作者：达波余红发麻海燕吴彰钰南京航空航天大学土木工程系

采用电化学阻抗谱法(EIS),通过测试不同暴露时间珊瑚混凝土(CAC)中钢筋的Nyquist图和Bode阻抗模图,探索了适用于拟合CAC中钢筋腐蚀行为的等效电路(EEC)模型,建立了电荷转移电阻(Rct)与极化电阻(Rp)的转换关系,探讨了保护层厚度和钢筋种... 详细信息

采用电化学阻抗谱法(EIS),通过测试不同暴露时间珊瑚混凝土(CAC)中钢筋的Nyquist图和Bode阻抗模图,探索了适用于拟合CAC中钢筋腐蚀行为的等效电路(EEC)模型,建立了电荷转移电阻(Rct)与极化电阻(Rp)的转换关系,探讨了保护层厚度和钢筋种类对CAC中钢筋耐蚀性能的影响。结果表明:适用于CAC中钢筋腐蚀行为的EEC模型电路编码分别为:钝化阶段Rs(CcRc)(QdlRct)和锈蚀阶段Rs(CcRc)(Qdl(RctW))。随着保护层厚度的增大,钢筋的Rp逐渐增大,即钢筋的耐蚀性能逐渐增强。此外,CAC中不同种类钢筋的耐腐蚀性能规律为:2205双相不锈钢>316不锈钢>有机新涂层钢筋>锌铬涂层钢筋>普通钢筋。因此,为了延长岛礁CAC结构的服役寿命,建议采用有机新涂层钢筋、保护层厚度至少为5.5 cm。

关键词：珊瑚混凝土钢筋锈蚀电化学阻抗谱法等效电路保护层厚度钢筋种类

Effect of Carbonation and Drying-Wetting Cycles on Chloride Diffusion Behavior of Coral Aggregate Seawater Concrete

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Journal of Ocean University of China 2022年第1期21卷 113-123页

作者： DA Bo LI Yipeng YU Hongfa MA Haiyan CHEN Haoyu DOU Xuemei WU Zhangyu College of Harbour Coastal and Offshore EngineeringHohai UniversityNanjing 210098China Department of Civil and Airport Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China Key Laboratory of Coastal Disaster and Defence of Ministry of Education Hohai UniversityNanjing 210098China Nantong Institute of Marine and Offshore Engineering Hohai UniversityNantong 226300China CCCC Infrastructure Maintenance Group Company Limited Beijing 100010China

Based on seawater immersion,drying-wetting cycles,carbonation and drying-wetting cycles for coral aggregate sea-water concrete(CASC)with different strength grades,the effect of carbonation and drying-wetting cycles on chloride diffusion be-havior of CASC is *** results show that the free surface chloride concentration(Cs),free chloride diffusion coefficient(Df)and time-dependent index(m)of CASC in the drying-wetting cycles is obviously higher than that in seawater *** Df and m of CASC of carbonation and drying-wetting cycles is higher than that in the drying-wetting *** increases the Df and m of CASC,which is against CASC to resist chloride *** corrosion possibility of CASC structures in different ex-posed areas is as follows:splash zone(carbonation and drying-wetting cycles)>tidal zone(drying-wetting cycles)>underwater zone(seawater immersion).Besides,the chloride diffusion rate of C65-CASC is 17.8%-63.4%higher than that of C65-ordinary aggre-gate concrete(OAC)in seawater immersion(underwater zone).Therefore,anti-corrosion measures should be adopted to improve the service life of CASC structure in the oceanic environment.

关键词： coral aggregate seawater concrete chloride diffusion seawater immersion drying-wetting cycles carbonation and drying-wetting cycles

C60全珊瑚海水钢筋混凝土梁的抗弯性能研究

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东南大学学报（自然科学版） 2019年第4期49卷 727-735页

作者：达波余红发麻海燕糜人杰吴彰钰南京航空航天大学土木工程系南京210016 东南大学材料科学与工程学院南京211189

通过对不同种类钢筋的全珊瑚海水钢筋混凝土梁(CARCB)进行正截面抗弯性能试验,研究了CARCB的裂缝发展、破坏形态、跨中变形及抗弯承载能力,建立了弯矩跨中挠度、荷载纵向受拉钢筋应变、荷载最大裂缝宽度的关系,提出了适用于CARCB抗弯承... 详细信息

通过对不同种类钢筋的全珊瑚海水钢筋混凝土梁(CARCB)进行正截面抗弯性能试验,研究了CARCB的裂缝发展、破坏形态、跨中变形及抗弯承载能力,建立了弯矩跨中挠度、荷载纵向受拉钢筋应变、荷载最大裂缝宽度的关系,提出了适用于CARCB抗弯承载力的计算模型.结果表明:随着钢筋强度的提高,CARCB的开裂弯矩和极限弯矩均逐渐增大,裂缝宽度扩展逐渐减慢,能有效抑制裂缝的发展.CARCB的裂缝宽度均随着荷载的增长而增大,在加载初期,裂缝宽度增长缓慢,当接近极限荷载时,裂缝宽度迅速增大,最终导致梁破坏.采用有机新涂层钢筋,能有效抑制珊瑚混凝土结构中钢筋发生锈蚀,从而延长其有效服役寿命.综合考虑钢筋锈蚀引起钢筋截面损失和钢筋屈服强度降低的影响,提出了更加合理的CARCB抗弯承载力的计算模型.

关键词：全珊瑚海水钢筋混凝土梁抗弯性能钢筋种类钢筋锈蚀计算模型

Effect of carbonation-drying-wetting on durability of coral aggregate seawater concrete

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Journal of Southeast University(English Edition) 2021年第1期37卷 67-74页

作者： Da Bo Yu Hongfa Ma Haiyan Dou Xuemei Wu Zhangyu Chen Yan College of Harbour Coastal and Offshore EngineeringHohai UniversityNanjing 210098China Yangtze Institute for Conservation and Development Hohai UniversityNanjing 210098China Nantong Institute of Marine and Offshore Engineering Hohai UniversityNantong 226300China Key Laboratory of Coastal Disaster and Defence of Ministry of Education Hohai UniversityNanjing 210098China Department of Civil Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China

Based on the drying-wetting cycles experiment and the carbonation-drying-wetting cycles experiment for coral aggregate seawater concrete(CASC)with different strength grades,the effects of carbonation-drying-wetting on the durability of CASC are studied with the surface state,mass loss rate,relative dynamic elastic modulus,ultrasonic wave velocity and cube compressive strength as *** show that the mass loss rate of CASC increases gradually with the increase in cycle times in the drying-wetting and carbonation-drying-wetting *** mass loss rate increases relatively slowly at the initial stage but it increases remarkably after 10 *** relative dynamic elastic modulus and ultrasonic wave velocity decrease gradually with the increase in cycle *** 6 cycles,the decrease rate of the relative dynamic elastic modulus and ultrasonic wave velocity of CASC tends to be flat and the surface is slightly *** with the initial 28 d cube compressive strength,the cube compressive strength of CASC decreases by 8.8%to 11.0%.Drying-wetting cycles and carbonation can accelerate seawater erosion on CASC,and drying-wetting cycles result in salting-out and accelerate the destruction of ***,the carbonation-drying-wetting accelerates the destruction of CASC.

关键词： coral aggregate seawater concrete drying-wetting cycles carbonation-drying-wetting cycles mass loss rate relative dynamic elastic modulus ultrasound wave velocity

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全珊瑚混凝土中钢筋锈蚀的氯离子阈值研究

建筑材料学报 2020年第5期23卷 1078-1085,1092页

作者：吴彰钰余红发麻海燕达波南京航空航天大学民航学院江苏南京210016 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098

基于线性极化电阻(LPR)法和混凝土“Ⅱ维氯离子扩散理论”模型,针对埋置不同种类钢筋的全珊瑚混凝土(CAC)试件进行270d的暴露试验,得到CAC试件中钢筋的腐蚀速率(i)和表面自由氯离子含量(Csf)值,并确定了钢筋锈蚀的氯离子阈值(CTV)取值范... 详细信息

基于线性极化电阻(LPR)法和混凝土“Ⅱ维氯离子扩散理论”模型,针对埋置不同种类钢筋的全珊瑚混凝土(CAC)试件进行270d的暴露试验,得到CAC试件中钢筋的腐蚀速率(i)和表面自由氯离子含量(Csf)值,并确定了钢筋锈蚀的氯离子阈值(CTV)取值范围.结果表明:随着混凝土保护层厚度的增大,CAC试件中钢筋的腐蚀电位逐渐正移,腐蚀电流逐渐减小,钢筋的锈蚀概率和腐蚀速率均逐渐降低;相同条件下,CAC试件中不同种类钢筋的耐蚀性能由强到弱依次为:2205双相不锈钢筋(2205S)>316L不锈钢筋(316L)>有机新涂层钢筋(OCS)>普通钢筋(OS);根据钢筋Csf与i之间的关系,得到OCS、316L和2205S的CTV取值范围,分别为小于0.210%、0.330%~0.410%和大于0.463%.

关键词：全珊瑚混凝土钢筋锈蚀氯离子阈值 Ⅱ维氯离子扩散理论模型线性极化

碱式硫酸镁水泥珊瑚混凝土的抗压强度及其影响因素

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材料科学与工程学报 2022年第4期40卷 575-579,614页

作者：郭建博余红发麻海燕常赟南京航空航天大学民航学院土木与机场工程系江苏南京211106 江苏省机场基础设施安全工程研究中心江苏南京211106

本研究探究了水泥总量、珊瑚砂率、减水剂掺量对C30强度等级的碱式硫酸镁水泥珊瑚混凝土(BMSC-CAC)立方体抗压强度(f_(cu))的影响。研究结果表明:BMSC-CAC的f_(cu)值与水泥总量、萘系减水剂掺量和珊瑚砂率有关,水泥总量的影响最大,f_(cu... 详细信息

本研究探究了水泥总量、珊瑚砂率、减水剂掺量对C30强度等级的碱式硫酸镁水泥珊瑚混凝土(BMSC-CAC)立方体抗压强度(f_(cu))的影响。研究结果表明:BMSC-CAC的f_(cu)值与水泥总量、萘系减水剂掺量和珊瑚砂率有关,水泥总量的影响最大,f_(cu)的变化幅度达到14.4%,当水泥总量为600kg/m^(3)、萘系减水剂掺量为3%、珊瑚砂率为40%时,其f_(cu)值能够达到35MPa。

关键词：碱式硫酸镁水泥珊瑚混凝土抗压强度减水剂珊瑚砂率水泥总量

全珊瑚海水混凝土及其梁柱构件的力学性能与耐久性

维普期刊数据库评论

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建筑材料学报 2019年第6期22卷 993-998页

作者：余红发达波麻海燕朱海威糜人杰南京航空航天大学土木工程系江苏南京210016 东南大学材料科学与工程学院江苏南京211189

研究了高强全珊瑚海水混凝土(CASC)的制备技术、基本力学性能、氯离子扩散与钢筋锈蚀行为,以及钢筋-CASC梁柱构件的力学性能,并进行了其服役寿命的可靠度分析.结果表明:CASC的立方体抗压强度最高可达C80混凝土强度等级;CASC具有高初始... 详细信息

研究了高强全珊瑚海水混凝土(CASC)的制备技术、基本力学性能、氯离子扩散与钢筋锈蚀行为,以及钢筋-CASC梁柱构件的力学性能,并进行了其服役寿命的可靠度分析.结果表明:CASC的立方体抗压强度最高可达C80混凝土强度等级;CASC具有高初始氯离子含量、高表面自由氯离子含量和高表观氯离子扩散系数的“三高”氯离子扩散特征.提出了描述CASC受压应力应变关系的两段式方程;为降低钢筋的锈蚀风险,建议在CASC结构中采用有机新涂层钢筋且混凝土保护层厚度至少为5.5 cm,混凝土强度选用C50及以上等级.另外为了综合考虑钢筋锈蚀和涂层钢筋滑移的影响,建立了钢筋-CASC梁柱构件的承载力计算模型,并且确定了满足50~100 a服役寿命要求的CASC结构的耐久性设计参数.

关键词：全珊瑚海水混凝土制备技术本构关系氯离子扩散钢筋锈蚀力学性能服役寿命

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混凝土强度对珊瑚混凝土梁抗弯性能的影响

应用基础与工程科学学报 2021年第2期29卷 450-458页

作者：达波余红发麻海燕糜人杰吴彰钰河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室江苏南京210098 南京航空航天大学土木工程系江苏南京210016 东南大学材料科学与工程学院江苏南京211189

通过对不同混凝土强度的钢筋珊瑚混凝土(CAC)梁进行正截面抗弯性能试验,研究了钢筋CAC梁的变形性能及承载能力,建立了弯矩-跨中挠度、相对弯矩-最大裂缝宽度(w_(s))等关系,提出了钢筋CAC梁的相对界限受压区高度(ξ_(b))、极限弯矩(M_(u)... 详细信息

通过对不同混凝土强度的钢筋珊瑚混凝土(CAC)梁进行正截面抗弯性能试验,研究了钢筋CAC梁的变形性能及承载能力,建立了弯矩-跨中挠度、相对弯矩-最大裂缝宽度(w_(s))等关系,提出了钢筋CAC梁的相对界限受压区高度(ξ_(b))、极限弯矩(M_(u))和w_(s)的计算模型.结果表明:随着混凝土强度的提高,钢筋CAC梁的开裂弯矩(M_(cr))和M_(u)均逐渐增大,裂缝宽度扩展逐渐减慢,能有效抑制裂缝的发展.同时,通过提高混凝土强度,可以增大M_(cr)/M_(u),从而延缓钢筋CAC梁的开裂时间.建议CAC的强度至少为C60,同时采用有机新涂层钢筋,这样能有效延长其服役寿命.最后,考虑钢筋锈蚀的影响,提出了更加合理钢筋CAC梁的ξ_(b)、M_(u)和w_(s)计算模型.

关键词：珊瑚混凝土梁抗弯性能混凝土强度钢筋锈蚀极限弯矩最大裂缝宽度计算模型