梁暴露于饱和的氢氧化钙溶液,模拟发生在个工业环境的情况另个用梁暴露于氯化钠溶液,模拟融雪或海洋环境。
为了区分在各种情况下生成不同的腐蚀产品以及对混凝土裂缝影响,需要对单位测试样品进行测试。
实验得出,这些材料具体的致性以及裂缝变化过程由对应的环境控制。
简介当钢筋混凝土结构发生腐蚀时,金属铁转变成氧化物,并伴随着体积的大量增长,直至最终的氧化状态体积可以达到最初铁量的。
这增加的氧化物是混凝土的开裂以及裂缝扩张的主要原因。
这是因为这些产物最初只停留在钢筋的表面,试图填满相邻的混凝土孔结构空间的缝隙。
接着,由于它们的体积比原金属大,以及混凝土拉应力超过最大值时裂缝的产生,他们施加压力在混凝土表面。
这些裂缝由钢筋表面很快扩散到表面的混凝土保护层。
这种裂缝纵向发展至整根钢筋,而不同的弯曲应力产生的裂缝看起来也不同,这就是通常的垂直发展裂缝裂缝的出现导致钢筋表面化学物质和电化学的条件的改变,而这种改变将加速腐蚀过程。
根据碳酸混凝土或添加氯化物混合物的混凝土,出现的裂缝并不改变化学条件孔溶液。
电化学条件的变化将提高氧气在裂缝的通过率,但同时使得裂缝变得干燥,所以这两种作用互相抵消。
在这种情况下,加速腐蚀的风险不会增加。
另方面,在外部环境代表最原始的化学环境的情况下,裂缝构成个更高的化学攻击的通道入口归因于大量的积极效应这就是为什么受影响的结构生活的实用性会减少。
许多研究人员已经做出,评估不同的方面主要涉及电化学腐蚀例如极化电阻,潜在的和腐蚀速率不同的环境碳化或与氯化物等等,导致钢筋质量的降低的报告,。
目前研究中不同的环境被模拟,暴露表面的钢筋混凝土梁的两种不同的电解媒体和应用不同的腐蚀率自然或加速腐蚀达到他的加强效果。
这种类似于钢筋混凝土与氢氧化钙相接触的情况存在于各种行业沉积的水处理坦克在污泥中的稳定,在接触土壤中氢氧化钙结构的稳定,以元素互相影响来改善众多环境消除污染的行业,等等。
另外,还模拟了外部中的氢氧化钙腐蚀的解决方案。
另方面,因为当前水泥制造的趋势是增加的氢氧化钙含量从这个角度来看,从它的耐用性分析这些混凝土是件有趣的事情。
另个环境情况模拟是加入从外部氯化钠溶液。
这种环境出现在结构暴露海洋大气或融化的雪盐氯离子形成对混凝土结构个最积极的影响的环境。
本文的主要目的是解释出现在不同的环境中钢筋的腐蚀过程和混凝土保护层裂缝的不同之处。
这些因素与结构的耐久性有重要的联系,并且判断其影响。
实验方法试件制作取钢筋混凝土矩形截面长梁试件,长进行测试。
他们纵筋有四根主筋直径,上下各两根和封闭箍筋直径,间距。
试件制作过程中,尽可能应用类似于那些通常出现在实际情况中做法。
混凝土覆盖的纵向两边,顶部和底部都留有间隔保护层直径。
将混凝土倒进模具,然后分三层进行机械振动通过室内振动器直径毫米,频率,在初始天进行浇水养护。
从现在开始,将梁保存在实验室温度在摄氏度,相对湿度左右。
对在实验室放置三个月后的试块进行实验。
圆柱形混凝土试块厘米也同样制作,然后实验,以确定他们的抗拉和抗压强度,分别对照标准和标准。
同时,拿出接近于快暴露钢筋试件的部分试件梁,通过多次的观察和分析对钢筋周围的产物这问题进行研究。
试块采用等保护层厚度的单筋试块。
材料采用梁上采用的混凝土和钢筋的特性如表和。
为了努力维护,在初期样品,梁采用同样的材料和相同的方式来得到结构与加固。
纵筋梁和样品采用同类型的钢材。
图表具体的组成和特点组件材料公斤立方米的混凝土普通硅酸盐水泥细骨料天然硅砂粗骨料带状疱疹毫米饮用自来水以年个水胶比平均流动性艾布拉姆斯锥平均抗压强度天平均强度天图表强化特征纵向钢筋箍筋直径抗拉强度弹性极限最终破坏加速腐蚀在整个测试过程中支撑支持着梁的全长,以减轻支撑对梁的影响。
腐蚀试验是采用较低浇注低渗透的钢筋混凝土。
为达到这点,将梁放回原处,把钢筋放在梁顶部进行试验对比。
,在个中间长厘米的表层,采用湿布对他们进行定期滋润。
半的梁用质量分数溶液,剩下的用饱和氢氧化钙溶液进行滋润。
因此,在混凝土加强区获得了两个不同的电解环境。
为了获得个稳定的湿度,减少水分的蒸发,在梁上盖满压克力板以及尼龙。
柱状样品的反映在对两个媒介中获得的腐蚀产物进行了射线衍射分析,暴露于氢氧化钙中的样本被发现出现个更大的磁铁矿,黑颜色,而暴露于氯化钠中的样本则出现大量的赤铁矿棕色颜色和针铁矿,橙色。
根据,对于混凝土而言,形成赤铁矿较之于磁铁矿将产生更大的膨胀压力因为磁铁矿具有更大的孔隙度,而这种更大的膨胀压力使得反应速度加快。
这就解释了氯化物介质中快速出现的裂缝,早于个富含钙质的氢氧化物的介质中。
在加速腐蚀与微安,经过天的样本切片测试暴露在氯介质它可以看到主要红色光钢筋表面存在棕色氧化物,而在那些位于氢氧化钙介质中主要为黑色或深色的氧化物图。
图。
钢筋样品的显微镜观测和氯化物介质和碱性介质。
电流密度微安平方厘米,经过天的测试。
规模参考毫米。
图。
钢筋样品的显微镜观测和氯化物介质和碱性介质。
电流密度微安平方厘米,经过天的测试。
规模参考毫米。
通过采用射线衍射分析在这两个媒体中产生的腐蚀产品,观察到在氢氧化钙浸润钢筋样本存在个比暴露于与氯化物介质更大的磁铁矿与前面的加速腐蚀得到结果样。
众所周知,媒介的值是腐蚀产物的形成多样化的决定性因素。
由于这个原因,在除了前面描述的分析,决定通过行的通用指标其变化的颜色去在酸性介质从红色到蓝色的碱性介质使值的相关指示应用于整个切片样本。
在湿氢氧化钙的样品中,取得个连续的深蓝的颜色轮廓表明在此刻混凝土钢筋周围呈现碱性。
通过喷洒酚酞进行了测试,确定了在混凝土表面的钢筋被碳化。
而在湿的氯化物中,外形多样有绿色黄色混凝土表面红色钢筋周围区域和蓝样品剩余地方。
这种现象显示了从外面添加生理盐水的影响,发生水解反应时阳极和值通常呈碱性对混凝土的影响影响腐蚀产物生成的类型。
结论通过观察系列的梁和钢筋混凝土试块的微观测试射线衍射和电化学试验,得到了位于不同媒介中的钢筋混凝土结构产生的产物也不同的结论,他们的影响力表现在对钢筋外部的腐蚀。
这些结论有在研究期间大约年,混凝土梁加强区处于自然腐蚀,在碱性介质类似的结构在接触氢氧化钙不出现开裂,而呈现被动腐蚀潜力。
而在媒介为的情况下开裂就非常轻松类似于在海洋环境中产生或在盐,显示活跃的腐蚀电位。
钢筋模拟在加速腐蚀碱性介质中受到通电锈蚀很迅速,开裂始终发生在个被动区。
然而,开裂出现后,氧化物不能被扩散到外界,但由于此类型的氧化物的生成发展非常迅速,。
个更大的磁铁矿的存在被发现,导致重要的压力在混凝土保护层产生裂缝宽度变得更大。
这种增长是远远大于氯化物介质中取得的,这主要是由于更多的致性,氧化物在混凝土内的生成和硬化的过程在由碳酸钙形成的孔隙内,这将促进裂纹的产生且在混凝土表面的氧化没有可见斑点。
钢筋在通电快速锈蚀模拟加速腐蚀的氯化物介质,开裂总是出现在阳极区。
在这个介质中,更大量的针铁矿和赤铁矿被发现,且迅速出现窄宽度的裂缝,而这些裂缝并没有迅速的增长且在混凝土表面不出现红色氧化物的斑点。
在材料加强区损失的材料不管速度的腐蚀过程,尽管大的龟裂存在于混凝土表面,但碱性介质的比氯化物介质更小,在那里开裂出现的规模较小。
通过这个角度来诊断结构腐蚀强度,发现本文非常有用的尤其是在专业实践的工程师,因为他们允许根据环境中结构的暴露来描述不同形式的开裂混凝土的腐蚀,。
当它在碱性环境如混凝土在接触的实验方案中的氢氧化钙裂缝出现较晚,但是伴随着氧化物的快速增长和氧化物的封闭状态。
相比之下,在介质如污染的海洋氯化物用盐的解冻,等等,裂缝出现迅速,但伴随着增长的缓慢,且展现出略带红色的氧化物砂朝外扩散。
这些知识将会使的作出决定采取必要行动来修复受影响的结构,考虑到物质损失在污染的情况下裂缝总是更大发展很快,甚至可以要求更换所有受影响的钢筋。
这个工作得到科学技术秘书处,阿根廷布兰卡港国立自治大学德尔先生的完全支持。
作者们表达他们对研究和测试材料的实验室,土壤实验室和美国地质部门和摩根大通技术人员和,以及他们各自的国立自治大学帮助他们完成测试的感激之情


















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