西部盐湖环境下涂层钢筋腐蚀行为及力学性能退化模型

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sqtian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
西部盐湖地区气候环境恶劣,其中空气中和土壤中富含大量对钢筋及钢筋混凝土结构造成侵蚀性的离子,严重缩短了建筑物和构筑物的服役寿命及耐久性。而富锌环氧树脂涂层能通过减缓其腐蚀速率保护钢筋,同时氯氧镁水泥混凝土含有氯离子、硫酸根离子以及镁离子,本身具有一定的抗盐卤腐蚀性能,所以涂层钢筋与氯氧镁水泥混凝土相结合可在西部盐湖地区中表现出较强的适用性。目前,钢筋表面喷涂多少厚度的涂层,既能满足抗腐蚀性又能节约资源且尚未定数;氯氧镁水泥混凝土由于自身易造成钢筋腐蚀使其粘结性能大大减弱。如若能解决以上两种问题,必能在西部盐湖地区成为结构材料方面新的应用领域,从而减轻盐湖地区因开发钾肥造成的“镁害”问题。本文依托国家自然科学基金项目(氯氧镁水泥钢筋混凝土在青海盐湖地区的关键技术研究,项目编号:51868044)研究了涂层钢筋在盐雾环境中的腐蚀行为,并对氯氧镁水泥涂层钢筋混凝土进行恒电流加速腐蚀粘结-滑移性能研究。本文主要研究内容:(1)基于西部盐湖地区的实际环境,设计三种盐雾环境下(氯盐溶液、硫酸盐溶液和氯盐-硫酸盐混合溶液)对不同厚度涂层钢筋(6种厚度的涂层钢筋加裸露钢筋作为对照组)加速腐蚀试验方案。通过电化学腐蚀原理分析涂层钢筋的极化曲线、开路电位、腐蚀电流密度等进行腐蚀行为分析。结果表明:不同厚度的涂层都具有一定的保护能力,且保护效果随着涂层厚度的增加呈降低趋势,具体表现为T0~T6涂层钢筋达到严重腐蚀程度时所需要的时间分别为,氯盐环境下4d、16d、16d、24d、36d、36d和40d;硫酸盐环境下14d、28d、40d、60d、68d、70d和76d;复合盐环境下16d、20d、26d、38d、48d、58d和72d。(2)通过对不同厚度涂层钢筋腐蚀行为分析研究,并结合西部盐湖环境的特殊性及经济性考虑,分析认为在氯盐环境、硫酸盐环境和复合盐环境中分别使用0.4mm、0.3mm和0.3mm厚度的涂层,有利于避免钢筋快速发生严重腐蚀的可能。(3)三种盐雾环境下对涂层钢筋进行加速腐蚀试验,从涂层的消耗情况、钢筋表面腐蚀形态以及试件发生腐蚀后涂层与钢筋的粘结性能分析。结果表明:涂层表面先发生区域性腐蚀,进而导致钢筋表面由点蚀到小蚀坑再到大蚀坑的腐蚀过程,形成非均匀腐蚀,以此使得未腐蚀的涂层与钢筋的粘结性能降低。(4)通过对未腐蚀涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土进行植筋拉拔试验,主要研究钢筋表面喷涂不同厚度的涂层对应构件的粘结强度值。结果表明:涂层厚度为0.3mm的构件,其粘结强度最大,即为最优涂层厚度。(5)以三种溶液(氯盐、硫酸盐和氯盐-硫酸盐混合溶液)为电解质对氯氧镁水泥涂层(最优涂层厚度)钢筋混凝土进行恒电流加速腐蚀试验,完成了不同腐蚀电流密度下涂层钢筋与氯氧镁水泥混凝土的拉拔试验。从试件的拉拔破坏形(6)态与腐蚀程度分析了涂层钢筋腐蚀电流密度对粘结强度和滑移量的影响,阐述了粘结强度与滑移比随着腐蚀电流密度变化的规律。结果表明:随着腐蚀电流密度的增大,涂层钢筋与氯氧镁水泥混凝土间的黏结强度呈先增后减的趋势。通过对试验数据的分析,提出了粘结强度降低系数与滑移比的表达公式,并依据现行规范中钢筋混凝土的粘结-滑移本构关系,得到氯氧镁水泥涂层钢筋混凝土的粘结-滑移本构模型。
其他文献
学位
采用横向焊接工艺代替手工电弧焊进行管件对接,既能确保焊接质量,又能提高焊接效率。然而,熔池下塌和咬边则制约着横向焊接工艺的发展。低热输入的焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法对解决熔池下塌和咬边缺陷有着绝对的优势。本文首次提出将焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法应用于管件横向对接过程中,首先自主开发一套用于超窄间隙横向焊接的装备;其次对超窄间隙横向焊接过程熔池的形成进行研究,分析不同焊接参数下熔池的形成规律
学位
学位
学位
Al-Ga合金因其可降解性而在油气田开发中具有潜在应用价值。但铸态Al-Ga合金塑性差,机加工(冷加工)困难且因遇水降解而导致机加工成本高、消耗材料。因此,本文目标是探寻铸态Al-Ga棒材热挤压成型管材的工艺途径,研究内容包括Al-Ga合金热处理工艺的优选和热挤压后降解性能的研究。首先,对Al-8.5Mg-6Ga-5.8Sn合金(棒材)分别进行固溶+时效处理、均匀化退火处理,并分析热处理前后组织、
针对几种经典和新发展的蠕变-疲劳寿命模型开展综述介绍,并建立预测航空涡轮盘在循环热-机蠕变-疲劳载荷谱下蠕变-疲劳行为的数值流程,对某型航空涡轮盘的蠕变-疲劳损伤和寿命进行预测和对比.结果表明:等效应变法与临界平面法得出的疲劳损伤差距较小,等效应变法由于数值计算简单,工程适用性更强.寿命-时间分数(TF)法由于无法考虑应力松弛效应,给出了最为保守的蠕变损伤预测,其对盘体应力三轴度引起的损伤不敏感;
焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法具有焊接效率高、焊后残余应力低以及接头性能优良等优势。其中,焊剂带在焊接过程中受电弧的作用,根部熔化形成熔渣与气体,保护电弧及熔池,对电弧形成热收缩效应,而上端未烧损的焊剂带控制电弧的加热区域,对根部电弧产生固壁约束作用,有效防止电弧攀升,保证侧壁,尤其是侧壁根部最大程度熔合。但是焊剂带的制备一直未满足工业化生产需求,使得焊剂带约束电弧超窄间隙焊接在投入工业实际运用中
学位
学位