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混凝土碳化及氯含量对钢筋锈蚀速率的影响

作　者: 杨春常
导　师: 樊粤明
学　校: 华南理工大学
专　业: 材料学
关键词: 碳化深度氯含量钢筋锈蚀线性极化养护条件
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

混凝土的碳化以及混凝土中氯含量较高是引起钢筋锈蚀速率大幅度加快、钢筋混凝土结构过早失效的主要因素。由于养护不到位造成有掺合料的中低强度等级混凝土碳化深度发展较快,部分地区受利益驱使及监管不严仍在使用海砂或其它氯含量高的原材料对钢筋混凝土结构的耐久寿命构成严重威胁,这不仅关系到人民生命及财产的安全问题,更是目前全球走节能减排、可持续发展道路不可忽视的问题之一。研究在两者共同作用下钢筋锈蚀速率的变化对揭示实际工程中影响钢筋锈蚀的关键因素及如何采取切实有效的措施来降低钢筋的锈蚀速率,延长钢筋混凝土结构的耐久寿命具有重要的理论与工程意义。本文通过对珠江三角洲部分地区自然温、湿度条件及混凝土原材料中氯离子含量情况进行调查,借助精确的电化学线性极化无损检测方法,对当前存在模版拆除过早而致混凝土无法得到正常养护以及混凝土的原材料使用中氯离子含量没有得到严格监控的问题在实验室模拟条件下进行了深入研究,分析了三种不同养护条件下碳化深度发展及氯含量双因素共同影响下钢筋锈蚀的情况。采用浆体pH值测定及MIP孔结构分析等方法研究了其中的影响机理。对大掺量掺合料C25强度等级混凝土中钢筋锈蚀的电化学研究结果表明:①养护条件与氯含量对钢筋锈蚀均有影响,且未受碳化之前氯含量的影响幅度更大;②开始受加速碳化影响之后,养护不足容易使混凝土孔隙率增大、大孔(>100nm)增多及碳化深度发展较快,钢筋在受碳化及氯含量双因素影响下,碳化促使钢筋的状态发生质变并诱发快速锈蚀,碳化所导致的钢筋快速锈蚀的程度甚于工程材料一般氯含量下的影响;③由于非标准养护条件下碳化深度发展迅速,钢筋锈蚀速率增长也远快于标准养护条件下的;对于常用的中低等级强度混凝土中的钢筋,在一般保护层为25mm,氯含量≤0.24%时,20±3℃、RH≥95%标准条件下此最小有效保护层须≥11mm;20±3℃、85±5%RH条件下此最小有效保护层须≥12mm;35±3℃、75±5%RH条件下此最小有效保护层须≥18mm。

混凝土碳化及氯含量对钢筋锈蚀速率的影响

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