东南大学优秀博士学位论文基金(YBJJ1017)
- 作品数：10 被引量：223H指数：6
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- 模拟混凝土孔溶液对钢筋钝化的影响被引量：29
- 2011年
- 通过线性极化、电化学阻抗谱、循环极化和Mott-Schottky曲线的测试,研究了不同模拟混凝土孔溶液(不同pH值和不同阴离子)对钢筋钝化的影响.结果表明:随着模拟混凝土孔溶液pH值的升高,钢筋钝化膜更容易生成,且更稳定.在pH值为13.63的模拟混凝土孔溶液(CP)中,钢筋钝化膜生成且稳定大约需要7d;在pH值为12.54的模拟混凝土孔溶液(CH)中大约需要10d;而在pH值为11.00的模拟混凝土孔溶液(CN)中钢筋无法生成稳定的钝化膜.掺加大量矿物掺合料会明显降低混凝土孔溶液的pH值,故从钝化膜生成与稳定角度考虑,掺合料的掺量应有所控制.CP中掺入微量SO42-和SiO23-后,明显增加了钢筋的极化电阻,促进了钢筋钝化膜的生成,其中SiO32-的作用更明显.
- 施锦杰孙伟耿国庆
- 关键词：钢筋钝化膜钝化电化学阻抗谱
- 氯离子电迁移下饱和Ca(OH)_2中钢筋的锈蚀行为被引量：2
- 2010年
- 利用电迁移加速氯离子在混凝土圆盘试件中传输的方法研究了模拟混凝土孔溶液(饱和Ca(OH)2)中钢筋的锈蚀行为,比较了粉煤灰(FA)、磨细矿渣(GGBS)与硅灰(SF)等矿物掺合料抑制氯离子电迁移及钢筋锈蚀的能力.采用腐蚀电位法、线性极化法和电化学阻抗谱法测试了钢筋的锈蚀程度,并采用压汞法(M IP)与扫描电子显微镜(SEM)分析了电迁移前后混凝土试件的微结构演变规律.结果表明,矿物掺合料能有效改善混凝土孔结构,明显降低氯离子电迁移速率与钢筋的腐蚀速率,但不同掺合料抑制钢筋锈蚀的能力有明显差异,由强到弱的规律为:SF>GGBS>FA.氯离子电迁移作用下饱和Ca(OH)2溶液中钢筋的锈蚀过程可分为3个阶段:钝化阶段、破钝初锈阶段与锈蚀扩展阶段.
- 施锦杰孙伟
- 关键词：钢筋锈蚀矿物掺合料
- 混凝土中钢筋锈蚀研究现状与热点问题分析被引量：131
- 2010年
- 在恶劣环境条件下,混凝土结构中钢筋的锈蚀问题已成为腐蚀领域和土木工程材料领域共同关注的话题。引起混凝土中钢筋钝化膜破坏进而诱发锈蚀的机理尚未明确,且影响钢筋锈蚀发展的因素复杂多变,最终导致了钢筋混凝土结构过早失效,严重影响了钢筋混凝土结构的服役寿命。首先,评述了导致钢筋锈蚀的3大原因(氯离子侵蚀、碳化作用与杂散电流);其次,阐述了影响钢筋锈蚀发展的重要因素(相对湿度、氧气扩散与温度等);最后,依据研究现状着重分析了钢筋锈蚀研究中出现的氯离子临界值,钢筋–混凝土界面区,开裂–锈蚀交互作用等热点问题。对今后钢筋锈蚀的研究重点进行了展望。
- 施锦杰孙伟
- 关键词：混凝土钢筋锈蚀
- 苯并三唑对水泥砂浆中钢筋的阻锈作用被引量：5
- 2011年
- 应用腐蚀电位(Ecorr)、极化电阻(Rp)和砂浆保护层电阻率(ρc)研究了苯并三唑(BTA)对钢筋电极腐蚀电化学行为的影响.通过电化学阻抗谱(EIS)、循环极化(CP)和循环伏安(CV)结果对比了BTA与NaNO2(SN)对钢筋电极在未处理、预锈蚀和内掺氯盐3种状态下3.5%(w)氯盐浸泡360d后的阻锈效率.利用环境扫描电镜(ESEM)与能谱分析(EDS)解释了BTA对水泥基材料中钢筋的阻锈机理.结果表明:3种状态下BTA均能明显降低砂浆中钢筋的均匀腐蚀速率,且其阻锈效率高于SN.在未处理与预锈状态下,BTA抑制点蚀的能力稍弱于SN;但在内掺氯盐的状态下,BTA表现出了较大的点蚀阻力.BTA除了能在钢筋表面形成复杂的保护膜,从而有效抑制氯盐的破钝化作用.ESEM/EDS结果表明BTA还能与砂浆基体形成较多富钙C-S-H凝胶,可能优化了钢筋/砂浆界面区的孔结构,形成更致密的微观结构,显著延缓了氯盐向钢筋表面的传输进程,较好地保护了钢筋.适量的BTA对砂浆360d的基本力学性能无明显影响.
- 施锦杰孙伟
- 关键词：钢筋砂浆苯并三唑微观结构
- 等效电路拟合钢筋锈蚀行为的电化学阻抗谱研究被引量：34
- 2011年
- 简述了混凝土中钢筋锈蚀的电化学阻抗谱测试常用的等效电路,对比分析了不同等效电路的优劣性.根据混凝土中钢筋的钝化、初锈与锈蚀发展期三个阶段选取相应的等效电路进行拟合分析.结果表明,随着钢筋锈蚀的发展,等效电路拟合时需要增加时间常数;应用常相角元件CPE和Warburg扩散元件能更好地进行阻抗谱拟合.
- 施锦杰孙伟
- 关键词：钢筋锈蚀混凝土电化学阻抗谱等效电路
- 电迁移加速氯盐传输作用下混凝土中钢筋锈蚀被引量：14
- 2011年
- 采用电迁移氯离子法加速了混凝土中钢筋的锈蚀过程.应用腐蚀电位、线性极化法、电化学阻抗谱法和循环极化法对比了C50与C80混凝土试件中钢筋的锈蚀行为.比较了混凝土保护层的开裂情况和钢筋的腐蚀形貌.分析结果表明:掺硅灰的C80试件具有优化的孔结构和较大的电阻率,显著延缓了氯离子到达钢筋表面的时间,因而表现出较好的耐蚀性;而C50试件在电迁移15 d后就出现明显的纵向顺筋裂缝,说明钢筋已经严重锈蚀.电迁移氯离子加速钢筋锈蚀法比阳极通电加速法更符合实际工程,与多种电化学方法的结合能在短时间内表征钢筋的腐蚀热力学与动力学(腐蚀速率)行为.
- 施锦杰孙伟
- 关键词：钢筋锈蚀混凝土
- 恒电流脉冲法研究钢筋在模拟混凝土孔溶液中的腐蚀行为被引量：5
- 2011年
- 通过恒电流脉冲法研究了钢筋在不同pH值模拟混凝土孔溶液中的腐蚀行为.应用时间常数与双电层电容计算了钢筋的极化电阻.结果表明:钝化钢筋的时间常数大于活化腐蚀钢筋,钝化钢筋的双电层电容比活化腐蚀钢筋小;腐蚀末期较好的抗腐蚀能力证实了钢筋在CP模拟液(pH13·6)中形成的钝化膜比在CH模拟液(pH12·5)中更致密,耐蚀性更好,而在CN模拟液(pH11·0)中基本无法形成完整的钝化膜;SO2-4与SiO2-3加入CP模拟液能提高钢筋的极化电阻,钢筋表面形成了更致密的钝化膜,在腐蚀末期钢筋表现出了更好的耐蚀性.最后,比较了恒电流脉冲、线性极化及电化学阻抗谱所测的极化电阻与腐蚀电流密度,表明这三种电化学方法在测试钢筋腐蚀速率方面具有较好的相关性.
- 施锦杰孙伟耿国庆
- 关键词：混凝土钢筋腐蚀腐蚀速率耐蚀性
- 矿物掺合料与钢筋表面状态对砂浆中钢筋锈蚀的影响被引量：4
- 2011年
- 通过电化学方法和剖型观察方法研究了不同矿物掺合料(硅灰和粉煤灰)和不同钢筋表面状态(预钝、预锈和未处理)对砂浆试样中的钢筋锈蚀行为的影响。用电化学阻抗谱法测试钢筋的腐蚀速率和与钢筋锈蚀相关的电化学参数。结果表明:硅灰由于发生火山灰反应而明显降低体系的pH值,且硅灰结合氯离子的能力明显弱于粉煤灰,氯离子临界值也低于掺粉煤灰试样。基于以上3个负作用,在短期氯盐侵蚀后硅灰的护筋性不佳,相比而言粉煤灰只要掺量合适可以较好地保护钢筋。钢筋表面若无明显腐蚀坑,预锈处理对钢筋锈蚀影响较小(除掺硅灰试样外);预钝化能降低含矿物掺合料砂浆中钢筋的腐蚀速率,但对无掺合料砂浆试样中的钢筋影响很小。
- 施锦杰孙伟
- 关键词：钢筋硅灰锈蚀
- 电化学方法研究混凝土模拟液中细晶粒钢的耐蚀性被引量：7
- 2011年
- 通过腐蚀电位、线性极化法与循环极化法等电化学方法研究了细晶粒钢和普通低碳钢在模拟混凝土孔溶液中的均匀腐蚀与点蚀行为,并考虑了砂磨和未处理两种钢筋表面状况对钢筋腐蚀行为的影响.结果表明,细晶粒钢与普通低碳钢在模拟液中的耐均匀腐蚀的能力很接近;砂磨钢筋的钝化效果比未处理钢筋好;腐蚀末期砂磨钢筋表现出比未处理钢筋更强的抑制均匀腐蚀能力.循环极化测试表明:砂磨钢筋由于其相对均匀的表面组织形貌,故表现出比未处理钢筋更好的抑制点蚀能力;其次,由于细晶粒钢含有较多晶界,晶界处含有较多易发生点蚀的夹杂,故表面未处理细晶粒钢发生点蚀的概率稍大于未处理低碳钢.
- 施锦杰孙伟耿国庆蒋金洋
- 关键词：钢筋钢筋混凝土点蚀耐腐蚀性电化学分析
- 用电化学阻抗谱与X射线CT研究混凝土中钢筋的腐蚀行为被引量：9
- 2011年
- 通过电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)与X射线断层扫描技术(X-ray computed tomography,X-CT),研究了电迁移氯盐加速混凝土内钢筋的腐蚀行为及钢筋-混凝土界面区的腐蚀特征。结果表明:电迁移15d后钢筋已经开始腐蚀,电迁移60d后钢筋腐蚀较严重;与混凝土基体相比,钢筋-混凝土界面区的气孔与微裂缝等缺陷处表现出较低的灰度值;钢筋-混凝土界面区的缺陷会利于Cl-诱发钢筋腐蚀,同时也能容纳更多腐蚀扩展期的腐蚀产物;EIS与X-CT的结合能够无损检测混凝土中钢筋的腐蚀行为。
- 施锦杰孙伟
- 关键词：钢筋腐蚀混凝土电化学阻抗谱
