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大量的国内外研究表明,钢筋阻锈剂中亚硝酸盐的阻锈效果最为明显。但其大多是作为掺入式阻锈剂在新建混凝土结构中的应用,亚硝酸盐在既有混凝土结构中扩散修复的研究尚未见报到。亚硝酸根离子在既有混凝土结构中的扩散规律及扩散到钢筋表面的亚硝酸根离子浓度不均匀时浓差对宏电池的影响,这些均有待于进一步深入研究。本文针对正在腐蚀或处于腐蚀环境的既有混凝土结构,通过合理方法向混凝土内钢筋表面供给亚硝酸根离子使其表面达到钢筋阻锈的临界浓度,阐明亚硝酸根离子在既有混凝土结构中的扩散规律及阻锈机理,建立关键因素作用下亚硝酸根离子扩散的广义理论模型,为在不破坏混凝土保护层的前提下有效抑制钢筋腐蚀,预测阻锈年限及阻锈效果提供新理论及新方法。主要研究成果如下: 1.通过研究和对比在混凝土表面涂刷和压力灌注高浓度亚硝酸盐溶液后,混凝土内部各深度的亚硝酸根离子浓度,阐述了亚硝酸根离子在既有混凝土结构中的扩散规律,提出亚硝酸盐修复既有混凝土结构的方法。结果表明通过涂刷或压力灌注高浓度亚硝酸盐溶液,亚硝酸根离子可以通过迁移作用渗透到混凝土内部。压力灌注向混凝土内部供给亚硝酸根离子的方法相较涂刷可以增大同一深度的离子浓度,渗透效果更好。但却存在离子渗透不均匀的情况,灌注点正下方浓度大于周边的浓度,且离子浓度在竖向随深度的锐减小于横向。而涂刷后混凝土内部的亚硝酸根离子渗透较均匀。 2.通过研究和对比在混凝土表面涂刷和压力灌注高浓度亚硝酸盐后,混凝土内钢筋的自然电位、腐蚀面积率和失重率,综合评价了亚硝酸根离子在既有混凝土结构中的阻锈性能。结果表明涂刷高浓度亚硝酸盐虽然离子渗透较缓慢,但对于含低浓度氯盐的混凝土可以起到阻锈作用。而压力灌注高浓度亚硝酸盐后亚硝酸根离子在混凝土中的阻锈性能很大程度决定于灌注点间距与有效渗透半径的关系。若间距小于有效渗透半径的两倍,则可以使钢筋表面布满亚硝酸根离子,若大于有效渗透半径的两倍,则会导致钢筋表面亚硝酸根离子浓差而可能加速钢筋腐蚀。 3.通过对舟山地区典型受氯盐污染的混凝土工程供给亚硝酸根离子,测定了亚硝酸根离子在混凝土中的扩散浓度和阻锈性能,与实验室仿真效果相比较,验证和完善了多因素作用下亚硝酸根离子扩散的广义模型。结果显示,将涂刷和压力灌注两种供给方法结合进行修复,效果优于单一供给方式下亚硝酸根离子的渗透和阻锈性能。