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腐蚀环境中既有裂缝对钢筋混凝土结构耐久性影响规律研究

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仲恺农业工程学院学报 2024年第3期37卷 39-43页

作者：张凯过民龙杨永民于磊范志宏广东省建筑科学研究院集团股份有限公司广东广州510550 仲恺农业工程学院城乡建设学院广东广州510225 中交四航工程研究院有限公司广东广州510440

钢筋混凝土结构在施工阶段不可避免产生裂缝,而在腐蚀环境中,腐蚀因子通过混凝土既有裂缝进入混凝土内部,导致混凝土结构内部钢筋锈蚀,使得结构的可靠性和耐久性收到极大的影响,急需一种解决方法.本文主要研究在腐蚀环境中,氯离子在损... 详细信息

钢筋混凝土结构在施工阶段不可避免产生裂缝,而在腐蚀环境中,腐蚀因子通过混凝土既有裂缝进入混凝土内部,导致混凝土结构内部钢筋锈蚀,使得结构的可靠性和耐久性收到极大的影响,急需一种解决方法.本文主要研究在腐蚀环境中,氯离子在损伤混凝土中的渗透性能,分析浸渍于腐蚀环境中的混凝土结构劣化机制,通过试验模拟追踪钢筋的锈蚀形态,分析钢筋的锈蚀机理,进一步分析锈蚀钢筋所诱发的钢筋混凝土结构锈裂行为,对锈蚀的劣化规律进行分析研究,并建立预测模型.结果表明:初始裂缝大于80μm时,氯离子在混凝土内部的渗透性能得到明显的提高,保护层失去作用.本研究为腐蚀环境中存在既有裂缝的钢筋混凝土结构的运营维护提出合理、及时的指导建议,以有效避免因钢筋进一步锈蚀带来的混凝土表面胀裂、脱落、露筋、锈斑等次生结构损坏,从而实现延长钢筋混凝土结构的使用寿命.

关键词：腐蚀环境劣化机制锈蚀机理钢筋混凝土结构

腐蚀环境中既有裂缝对钢筋混凝土结构耐久性影响规律研究

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仲恺农业工程学院学报 2024年

作者：张凯过民龙杨永民于磊范志宏广东省建筑科学研究院集团股份有限公司仲恺农业工程学院城乡建设学院中交四航工程研究院有限公司

钢筋混凝土结构在施工阶段不可避免产生裂缝,而在腐蚀环境中,腐蚀因子通过混凝土既有裂缝进入混凝土内部,导致混凝土结构内部钢筋锈蚀,使得结构的可靠性和耐久性收到极大的影响,急需一种解决方法.本文主要研究在腐蚀环境中,氯离子在损伤混凝土中的渗透性能,分析浸渍于腐蚀环境中的混凝土结构劣化机制,通过试验模拟追踪钢筋的锈蚀形态,分析钢筋的锈蚀机理,进一步分析锈蚀钢筋所诱发的钢筋混凝土结构锈裂行为,对锈蚀的劣化规律进行分析研究,并建立预测模型.结果表明:初始裂缝大于80μm时,氯离子在混凝土内部的渗透性能得到明显的提高,初始裂缝大于80μm时,保护层失去作用.通过本研究工作,可为腐蚀环境中存在既有裂缝的钢筋混凝土结构的运营维护提出合理、及时的指导建议,以有效避免因钢筋进一步锈蚀带来的混凝土表面胀裂、脱落、露筋、锈斑等次生结构损坏,从而实现延长钢筋混凝土结构的使用寿命.

关键词：腐蚀环境劣化机制锈蚀机理钢筋混凝土结构

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强冲刷腐蚀环境下桥梁桩基耐久性设计研究

铁道建筑技术 2024年第1期 105-109,175页

作者：宋家满中国铁建大桥工程局集团设计研究院天津300300

为解决跨海桥梁桩基础在强冲刷及氯盐环境下的腐蚀问题,以桃夭门公铁两用大桥为研究对象,运用数学解析的方法研究了圆形桩基中氯离子的双时变扩散规律,分析双时变特征参数对氯离子浓度分布的影响,提出相应的桩基设计方法。结果表明:随... 详细信息

为解决跨海桥梁桩基础在强冲刷及氯盐环境下的腐蚀问题,以桃夭门公铁两用大桥为研究对象,运用数学解析的方法研究了圆形桩基中氯离子的双时变扩散规律,分析双时变特征参数对氯离子浓度分布的影响,提出相应的桩基设计方法。结果表明:随着桩基在海洋腐蚀环境中暴露时间的增加,混凝土表面氯离子浓度不断增加,扩散深度增加呈幂指数降低;龄期衰减系数越大,氯离子扩散系数趋于稳定且收敛值也越小;随氯离子浓度衰减系数的增加,氯离子浓度趋于稳定的时间缩短,混凝土中氯离子浓度也不断增加;氯离子扩散系数的时变性比氯离子浓度的时变性对氯离子浓度的影响更为显著。并提出了围堰兼作防腐抗冲击新型防护结构设计、最小保护层厚度设计和裂缝宽度控制3个方面的具体设计措施,有效提高了桩基础的抗冲刷和防腐蚀能力。

关键词：强冲刷腐蚀环境桃夭门公铁两用桥耐久性设计跨海桥梁

腐蚀环境中2种典型钛-铝双耳两层结构的腐蚀行为对比

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腐蚀与防护 2023年第11期44卷 40-46页

作者：赵连红冯成慧王继普赵伟刘元海王乾平中国特种飞行器研究所结构腐蚀防护与控制航空科技重点实验室荆门448035 中航工业第一飞机设计研究院阎良710089

对采用不锈钢衬套和铜衬套的2种典型钛-铝双耳两层结构进行了加速腐蚀试验,采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析结构腐蚀形貌、腐蚀产物,对比分析2种结构的耐腐蚀性能。研究表明:在腐蚀环境中,经过10个周期的加速腐蚀试验,2种典型结构均... 详细信息

对采用不锈钢衬套和铜衬套的2种典型钛-铝双耳两层结构进行了加速腐蚀试验,采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析结构腐蚀形貌、腐蚀产物,对比分析2种结构的耐腐蚀性能。研究表明:在腐蚀环境中,经过10个周期的加速腐蚀试验,2种典型结构均发生了腐蚀疲劳破坏;不锈钢衬套结构的铝合金腐蚀疲劳裂纹形成时间早且断口腐蚀严重,铜衬套周围铝合金的严重腐蚀是诱发该结构腐蚀疲劳损伤的主要原因。推迟疲劳裂纹形成和降低电偶腐蚀等可提高不锈钢衬套结构的耐腐蚀性能,降低结构应力水平、加强结构的日常维护,能有效提高铜衬套结构的耐腐蚀性能。

关键词：钛-铝双耳两层结构腐蚀环境电偶腐蚀腐蚀疲劳裂纹耐腐蚀性能

腐蚀环境下FRP-混凝土界面黏结性能的试验研究

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建筑科学 2022年第9期38卷 114-121页

作者：曹文海胡敏中工武大设计集团有限公司市政与公路工程设计院湖北武汉430000

对双面剪切(双剪)试件进行海水浸泡预处理,保持混凝土强度、FRP粘贴层数和黏结长度等参数不变,仅将海水浸泡周期作为变化参数,进行FRP-混凝土界面的静载性能试验。根据试件破坏模式、荷载-滑移、FRP应变分布、界面黏结-滑移曲线,分析腐... 详细信息

对双面剪切(双剪)试件进行海水浸泡预处理,保持混凝土强度、FRP粘贴层数和黏结长度等参数不变,仅将海水浸泡周期作为变化参数,进行FRP-混凝土界面的静载性能试验。根据试件破坏模式、荷载-滑移、FRP应变分布、界面黏结-滑移曲线,分析腐蚀龄期对FRP-混凝土界面受力行为的影响。试验结果表明,海水浸泡后,界面剥离层由混凝土层向树脂-混凝土界面转变,极限相对滑移、FRP应变有效分布长度减小,界面剥离破坏更快,延性变差,但随着浸泡周期延长腐蚀劣化速率有放缓趋势。

关键词：纤维增强复合材料(FRP) FRP-混凝土界面腐蚀环境耐久性能

聚合物基水泥柔性复合材料在腐蚀环境下的剪切力学性能

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公路交通科技 2022年第3期39卷 30-36页

作者：宁镱彭许金余王志航黄河空军工程大学陕西西安710038

针对机场道面填缝料易腐蚀破坏的问题,研制出一种新型聚合物基水泥柔性复合材料(PCFC)。考虑到材料在工作环境下容易遭受酸、碱和航油腐蚀,研究了酸溶液、碱溶液和航油侵蚀对PCFC的剪切力学性能的影响规律,对不同侵蚀时间的PCFC进行了... 详细信息

针对机场道面填缝料易腐蚀破坏的问题,研制出一种新型聚合物基水泥柔性复合材料(PCFC)。考虑到材料在工作环境下容易遭受酸、碱和航油腐蚀,研究了酸溶液、碱溶液和航油侵蚀对PCFC的剪切力学性能的影响规律,对不同侵蚀时间的PCFC进行了剪切力学性能试验。结合扫描电镜试验和压汞测孔试验,分析了酸溶液、碱溶液和航油侵蚀对PCFC对微观形貌及孔结构的影响机理。结果表明:PCFC在酸和碱溶液侵蚀下仍具有良好的工作性能,PCFC试件的剪切强度、剪切变形性能、剪切能耗性能随着酸溶液、碱溶液、航油侵蚀时间的增长分别有着不同程度的削弱,其中经航油侵蚀后试件的剪切性能降幅最大,航油侵蚀30 d后其剪切强度、剪切峰值应变、剪切韧度分别降低68%,64.8%和87.4%,而酸和碱溶液侵蚀30 d后其剪切强度仅分别降低19.9%和15.8%,剪切韧度分别下降39.4%和34.5%,剪切峰值应变却分别提高13.9%和13.8%;酸、碱、航油侵蚀会导致PCFC的孔隙量和孔径尺寸增加,进一步验证了酸、碱溶液、航油能够引起聚合物分子溶胀软化,致使聚合物分子链断裂,使得复合材料具有低伸展度的剪切性能;在实际腐蚀环境应用中,PCFC维持其剪切性能的能力明显优于传统填缝料,具备良好的使用性能和广阔的应用前景。

关键词：道路工程聚合物基水泥柔性复合材料腐蚀环境剪切强度剪切能耗性能剪切变形性能

海水腐蚀环境下纳米SiO_(2)改良水泥土动应力及微观分析

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水文地质工程地质 2022年第2期49卷 86-93页

作者：庄心善寇强湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068

为研究纳米SiO_(2)改良水泥土抵抗动力荷载-海水腐蚀耦合作用效果,通过动三轴、扫描电镜(SEM)、核磁共振试验(NMR),获取不同海盐溶液浓度和时间下动应力参数及NMR曲线图、SEM图,探究海盐溶液浓度和腐蚀天数对改良前后水泥土的影响。试... 详细信息

为研究纳米SiO_(2)改良水泥土抵抗动力荷载-海水腐蚀耦合作用效果,通过动三轴、扫描电镜(SEM)、核磁共振试验(NMR),获取不同海盐溶液浓度和时间下动应力参数及NMR曲线图、SEM图,探究海盐溶液浓度和腐蚀天数对改良前后水泥土的影响。试验结果表明:改良土内部孔隙减少,土颗粒间胶结度提高,土体抵抗动力荷载-海水腐蚀耦合作用能力增强,清水环境下,养护7,14,28 d改良水泥土动强度分别提高了4.8%、6.6%、7.3%;经海水腐蚀后,土体内部结构遭到破坏,土颗粒松动且孔隙增多,水泥土动强度明显下降,腐蚀28 d、清水、1倍、2倍、3倍海水浓度溶液环境下,纳米水泥土相对于普通水泥土动强度分别提高了9.4%、7.3%、6.6%、6.3%。

关键词：纳米SiO_(2)水泥土动三轴动强度腐蚀环境

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热轧双相钢-铝合金黏接-自冲铆接头不同腐蚀环境下的耐久性研究

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实验力学 2022年第6期37卷 875-880页

作者：赵腾飞邢保英何晓聪曾凯冯震昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500

为探究热轧双相钢-铝合金黏接-自冲铆接头(黏-铆复合接头)在不同腐蚀环境下的耐久性,以0.6mol/L的NaCl溶液和0.02mol/L的NaHSO_(3)溶液作为腐蚀液,对热轧双相钢(DP590)-铝合金5052黏-铆复合接头进行干湿周浸交替腐蚀实验,通过腐蚀动力... 详细信息

为探究热轧双相钢-铝合金黏接-自冲铆接头(黏-铆复合接头)在不同腐蚀环境下的耐久性,以0.6mol/L的NaCl溶液和0.02mol/L的NaHSO_(3)溶液作为腐蚀液,对热轧双相钢(DP590)-铝合金5052黏-铆复合接头进行干湿周浸交替腐蚀实验,通过腐蚀动力学和静力学测试,研究接头在不同腐蚀环境下的静力学性能和失效机理。发现盐性环境下试件损失量呈递增趋势,酸性环境下试件损失量先增大后减小。酸性环境下随腐蚀的进行,接头承受载荷的最大值逐渐减小,对接头的不利影响更为突出;盐性环境下接头承受载荷的最大值先增大后减小,但对胶层的破坏程度更严重。两种腐蚀环境对接头的失效形式无显著影响,均为铆钉从下板拉脱;盐性环境中接头搭接区域腐蚀更为严重,上板表面氧、氯元素含量明显增加。

关键词：自冲铆接腐蚀环境静力学分析元素分析

不同腐蚀环境下FRP筋耐久性与寿命预测研究进展

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中国塑料 2022年第3期36卷 75-81页

作者：张庭金清平宋仕娥曹南南邓思远武汉科技大学城市建设学院武汉430065

针对纤维增强聚合物(FRP)筋体,综合分析了水溶液浸泡、盐溶液侵蚀,酸溶液和碱溶液,以及冻融等不同作用介质和作用方式下筋体的拉伸性能,归纳总结了FRP筋体拉伸强度演化规律。从FRP筋拉伸强度退化作用机理出发,以Arrhenius方程为基础,探... 详细信息

针对纤维增强聚合物(FRP)筋体,综合分析了水溶液浸泡、盐溶液侵蚀,酸溶液和碱溶液,以及冻融等不同作用介质和作用方式下筋体的拉伸性能,归纳总结了FRP筋体拉伸强度演化规律。从FRP筋拉伸强度退化作用机理出发,以Arrhenius方程为基础,探讨了不同作用方式下FRP筋拉伸强度寿命预测模型方程的参数特征。

关键词：纤维增强聚合物筋腐蚀环境拉伸性能耐久性寿命预测模型