石英砂改性陶瓷涂层钢筋腐蚀防护性能研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:honeywell88
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
钢筋混凝土结构具有耐久性好,可模性强,维护费用低等优点,是建筑行业内运用最为广泛的结构形式。混凝土是一种多孔材料,环境中的氯离子会侵入其中与钢筋接触,因此,靠近海岸的建筑中的钢筋极易发生腐蚀,降低了钢筋的承载能力。防腐涂层经济高效,是一种出色的腐蚀防护手段。目前存在环氧树脂涂层、热浸镀锌涂层和陶瓷涂层等防腐涂层,但这些涂层会降低钢筋与混凝土之间的粘结力或是腐蚀防护性能差。因此,研究一种能够增强钢筋腐蚀防护和粘结强度的新型涂层十分必要。本文通过将石英砂添加到陶瓷涂层中,开发一种腐蚀性能良好且能够增强钢筋与混凝土之间粘结强度的新型涂层。本文通过开路电位、电化学阻抗谱以及线性极化电阻等电化学测试的方法,对不同环境下的石英砂改性陶瓷涂层钢筋的腐蚀行为进行研究分析,探讨石英砂改性陶瓷涂层对钢筋进行腐蚀防护的可行性。本文的主要研究工作如下:(1)将石英砂改性陶瓷涂层钢板浸泡在3.5 wt.%的NaCl溶液30天,并定期对涂层钢板进行电化学测试,通过对测试结果的电路拟合,得出涂层钢板在Na Cl溶液中的腐蚀行为。结果表明,所有涂层都提高了钢板的腐蚀防护性能,随着石英砂含量的增加,石英砂改性陶瓷涂层钢板的腐蚀性能先增高后降低,10%含量石英砂改性陶瓷涂层腐蚀防护性能最出色,证明了石英砂改性陶瓷涂层在Na Cl溶液中具有良好的腐蚀防护性能。(2)将石英砂改性陶瓷涂层钢筋试件浸泡在模拟混凝土孔隙溶液中30天,研究涂层钢筋在混凝土孔隙溶液影响下的腐蚀防护性能。结果表明,石英砂改性陶瓷涂层可以为钢筋提供腐蚀防护,其中添加10%含量石英砂的涂层钢筋试件的腐蚀防护性能要优于其他涂层钢筋试件,证明了石英砂改性陶瓷涂层在模拟混凝土孔隙溶液中具有良好的腐蚀防护性能。(3)为研究真实情况下石英砂改性陶瓷涂层的腐蚀防护性能以及石英砂的添加对涂层的影响,用砂浆包裹石英砂改性陶瓷涂层钢筋试件,并浸泡在3.5 wt.%的Na Cl溶液中。结果表明,10%石英砂添加量的砂浆涂层钢筋试件的腐蚀防护性能要高于其他试件,而20%和30%的石英砂添加量会降低涂层的腐蚀防护性能。砂浆无涂层钢筋试件腐蚀电流密度比砂浆涂层钢筋试件高出一个数量级,证明了石英砂改性陶瓷涂层在砂浆的包裹下也可以有效对钢筋提供腐蚀防护。
其他文献
目前超高层大跨度建筑成为我国建筑设计所主要追求的建筑类型之一,钢结构因为质量轻、强度高等优势成为超高层大跨度主要采取的一种建筑结构形式。在钢结构工程中,节点连接处的受力情况是最为复杂的,节点连接处的安全性对结构的抗震性能产生着决定性的影响。因为节点连接处如果发生了脆性破坏,结构整体就会发生倒塌。美国北岭地震前,传统梁柱栓焊节点被认为具有良好的抗震性能,但在这次地震中却发生了大量的梁柱节点脆性破坏,
学位
混凝土结构在受到外部约束时由于其自身收缩,会导致混凝土发生开裂现象,严重影响了混凝土结构的力学性能和耐久性能。为解决这一问题,目前国内外常常使用在混凝土材料中添加钢纤维、PVA纤维等纤维材料来限制混凝土的收缩开裂现象。除此之外,由于混凝土材料的破坏存在多尺度特征,也出现了大量的有关使用不同尺度的纤维混合,以实现不同尺度上对混凝土材料阻裂的研究,但目前大部分研究都是针对相同种类或不同种类宏观纤维混杂
学位
结构损伤识别方法是结构安全性与完整性的必要保证,在如今我国全领域全方面蓬勃发展的背景下,结构健康监测与损伤识别是现今乃至未来学术及工程应用中的热点领域。工程结构的体量多数极其庞大,因此其损伤一般分布于局部位置,在识别方法中表现为优化参数的稀疏性。基于上述特性的稀疏损伤识别方法可以有效的提高损伤定位及识别的精度。除此之外,随着结构形式的复杂化,结构振动主动控制技术的应用范围也愈加广阔,因此研究适用于
学位
结构健康监测在实际工程中的应用越来越广泛,其中传感器的防护和安装是结构健康监测中的基础和前提,是重中之重。只有传感器能能够在复杂的外部环境下长期的正常工作,才能保证结构的健康监测能够可靠顺利的进行。大连船舶重工集团给VLCC打造一款拥有自主知识产权的风帆系统,传感器长期处于海水、盐雾腐蚀等恶劣环境下,在使用过程中很容易发生损坏。依托此项目的子课题,基于FBG传感器进行提高传感器耐久性的研究,实现传
学位
大跨穹顶结构由于具有优美的外型和较好的力学传递性能,被广泛运用于体育馆、会展中心等大型公共建筑的建设中,其屋盖表面的风荷载是结构设计中所考虑的重要因素。近年来随着我国承办越来越多的大型国际赛事,越来越多的大跨穹顶结构建筑被建设在繁华的市区地带,其周围往往布置有密集的建筑物。这些建筑会对大跨穹顶结构周围的风场环境造成剧烈的影响,来流风的流速、方向等特性都会被显著改变,从而对大跨穹顶结构屋盖的风荷载产
学位
梁柱节点是框架结构重要的传力枢纽,在地震作用下由于抗剪承载力不足或锚固不足易于发生脆性破坏,震后修复难度大、成本高,因此对性能不满足要求的梁柱节点进行加固是一种经济有效的预防措施。但传统加固方法具有明显的局限性,探索新型高效的加固方法十分必要。UHTCC材料是近十多年来建筑复合材料的主要发展方向之一,该材料具有高延性、高耐久、耐热性能优良等特征,国内外已将其应用于节点核心区完全替代普通混凝土材料。
学位
既有钢筋混凝土结构中,钢筋搭接的细部构造(包括搭接长度以及加密区箍筋的配筋率等),由于现行规范的不断修订和升级,已不满足现行规范的要求,即存在搭接锚固缺陷。搭接区的性能直接影响了钢筋与混凝土之间的粘结效应,进而影响着构件以及结构的抗震性能。因此,对于此类混凝土柱或桥墩构件的钢筋搭接粘结破坏形态进行研究,并提出有效的加固方法以提高其抗震性能,具有重要的学术和工程应用价值。但目前对于搭接锚固缺陷柱的相
学位
强烈地震作用下,质量轻、柔性大、阻尼小的大跨空间结构容易发生整体或局部倒塌等灾难性破坏。基于消能减震的思想,屈曲约束支撑逐渐发展为大跨空间结构减震控制的必要手段之一。本文通过对全钢型支撑进行改进,设计并提出了一种以低屈服点铝合金作为耗能材料的新型铝合金双核心装配式屈曲约束支撑,并对新型支撑进行了试验研究和有限元分析,验证了采用新型支撑作为单层球面网壳的消能减震技术的有效性。本文的主要工作可概括为以
学位
内养护技术一定程度上解决了低水胶比混凝土内部养护效果差的问题,研究表明内养护效果与内养护材料的性质息息相关。多年来,国内外学者聚焦于轻骨料(LWA)和高吸水树脂(SAP)两类混凝土内养护材料开展了大量研究,并取得了长足的进展。其中SAP因卓越的吸水和保水性能受到了广泛学者的关注,SAP混凝土耐久性研究也逐渐成为混凝土内养护技术研究领域的热点,但多数研究是在SAP混凝土无损伤状态下开展的,而地处北方
学位
在进行海洋工程建设时,使用抗氯离子侵蚀能力优秀的纤维增强复合材料筋(FRP筋)与海水海砂混凝土(SWSSC)的组合代替钢筋和普通混凝土,不仅可以避免钢筋锈蚀引发的一系列问题,提高结构的耐久性;还可以实现就地取材,降低材料运输成本;有着巨大的成本优势和应有价值。但是,目前仍缺少真实海水环境下SWSSC内的FRP筋耐久性的研究,SWSSC内的FRP筋在真实海水环境下的长期退化规律仍不明确。因此,本文在
学位