一、混凝土中钢筋的腐蚀与防护（论文文献综述）
白瑞[1]（2021）在《地聚物基钢筋防腐涂层配合比设计及防腐性能试验研究》文中认为钢筋混凝土是水利工程中最重要的建筑材料之一,由于水工建筑物工作环境的特殊性,对于钢筋混凝土的耐久性有较高的要求,而钢筋腐蚀是导致钢筋混凝土耐久性降低的最主要因素之一,因此,从钢筋腐蚀防护角度展开研究以提高结构的可靠性具有重要的意义。针对钢筋锈蚀问题,已经有诸多防护措施投入应用,但各自存在其局限性。地聚物混凝土具有绿色低碳的特点,适应当今社会发展的主题,高密实性及强耐蚀性的特性使得其在钢筋防腐方面具有广阔的应用价值,基于目前的研究进展,地聚物混凝土还未达到大规模工程应用的程度,但采用地聚物为基料制备钢筋防腐涂层有研究的价值。为此,本文以地聚物防腐涂层为研究对象,开展了以下研究:（1）基于钢筋防腐涂层的施工性能需求,从地聚物涂层的配合比参数选择以及涂层的制备工艺出发,开展了配合比设计试验研究。介绍了涂层制备的流程工艺,通过测定各组涂层试件的凝结时间、硬度、耐盐水性、表观以及开路电位,筛选出具有良好工作性能的配合比组:其中P.O水泥和偏高岭土作为胶凝材料,碱激发剂与胶凝材料混合比为0.85,水泥取代胶凝材料比率为5%,碱激发剂中氢氧化钠的浓度为10mol/L,水玻璃溶液与氢氧化钠溶液质量比为2.5。各项基本工作性能满足施工需求。（2）混凝土碳化与氯离子侵蚀是导致钢筋锈蚀的最主要因素。本文通过调节水泥提取液的PH,模拟不同碳化程度条件下的混凝土环境,随后不断掺入固定浓度的氯化钠溶液,并进行电化学测定。以此研究在不同混凝土碳化程度条件以及不同氯离子浓度环境下,地聚物涂层对钢筋的防护作用。结果表明:在混凝土轻微碳化条件下,涂层对钢筋的钝化过程无不利影响,随着环境溶液中氯离子浓度的增大,不同碳化程度下钢筋致脱钝的氯离子浓度都有一定程度的增大,也表明了本涂层能保证在相对较高氯离子浓度下的防腐性能。（3）钢筋的腐蚀是长期侵蚀作用的结果,因此本文将对长期氯盐环境下地聚物涂层的防腐性能展开研究。以涂层钢筋混凝土试件为研究对象,开展了长期氯盐浸泡试验,并通过电化学工作站对体系的腐蚀状态进行监测,随后,以腐蚀电流为指标建立涂层的防护效率模型,并与现有的钢筋防腐材料进行对比,最后,通过长期氯盐浸泡后的钢筋腐蚀表观,从宏观角度反映地聚物涂层的防腐性能。结果表明:涂层在钢筋混凝土服役的早期能起到较好的防护效果,但随着局部缺陷的产生,最终腐蚀会向着不可控的方向发展。根据腐蚀电流得到的地聚物涂层的防腐效率能达到50%以上,无涂层的钢筋发生大规模的面腐蚀,而有涂层的钢筋仅发生局部点腐蚀。
田玉琬[2]（2021）在《海工用高强耐蚀钢筋的腐蚀机理及阻锈剂研究》文中研究说明海洋环境下钢筋腐蚀问题严重,导致混凝土结构的耐久性和安全性下降。本文以低合金钢筋为研究对象,以合金元素Cr和氯敏阻锈剂对钢筋长期腐蚀行为的影响机理为研究目标,采用自然环境挂片实验、现代物理表征技术、电化学检测方法、第一性原理模拟计算、机器学习等手段,研究了含Cr低合金高强钢筋在微溶液中的腐蚀电化学机理及其在自然环境中的长期腐蚀行为、氯敏阻锈剂对高强钢筋的长期缓蚀行为和机制、Cr和氯敏阻锈剂对高强钢筋腐蚀的协同抑制作用。含Cr钢筋在混凝土微孔隙液环境中的腐蚀电化学行为与其在传统本体电解池中存在一定区别。随溶液体积下降5Cr钢筋的腐蚀明显受到抑制,30μL微溶液中钢筋的点蚀电位比100 mL本体溶液正移250 mV,腐蚀电流密度下降3倍。且孔隙液体积越大则钢筋局部腐蚀越快,局部腐蚀速率与孔隙液体积的对数呈良好的正比关系。钢筋腐蚀的阴极过程受溶液体积影响不大,而阳极过程在微溶液中明显受阻。这是由于微溶液中Fe2+浓度增加,导致阳极反应的平衡电极电位正移、钝化膜电阻增大、阳极极化阻滞作用加强,从而使得钢筋腐蚀速率下降。与实际钢筋混凝土腐蚀行为相比,微溶液电化学测试技术表现出良好的相关性,而传统电解池体系出现过评估现象。含Cr钢筋混凝土结构在实际海洋飞溅区表现出良好的耐蚀性和耐久性,服役两年后5Cr钢筋的腐蚀面积比HRB400下降6倍,局部腐蚀速率下降3倍,有助于延长混凝土结构寿命。在腐蚀发展阶段,合金元素Cr提高腐蚀产物中Fe2+和OH-含量、减少有害β-FeOOH含量,进而增强对腐蚀性离子的缓冲能力;另一方面,含Cr高强耐蚀钢筋表面腐蚀产物中的含水量下降、膜电阻增加,因此腐蚀电化学反应受到抑制;此外,合金元素Cr还提高锈层致密度、降低锈层氧化程度,从而减少腐蚀产物对混凝土的胀裂作用,钢筋局部腐蚀速率减小,混凝土结构耐久性得以提高。针对钢筋腐蚀的长周期和不均匀特性,设计了具有控释、长效、靶向功能的氯敏阻锈剂Zn-Al-NO2 LDH,在污染混凝土环境中呈良好的缓蚀性能。环境氯离子浓度越高,则Zn-Al-NO2LDH释放的亚硝酸根离子总量越多,保证了阻锈剂的按需释放。在含1 wt.%NaCl、pH 11.5的混凝土模拟孔隙液中,5 g/L Zn-Al-NO2 LDH的缓蚀效率高达81%,钢筋腐蚀速率下降一个数量级,其缓蚀效率主要来源于NO2-的释放而非Cl-的吸附。在早期钝化而后缓慢受到氯离子侵蚀的环境中,Zn-Al-NO2 LDH 比传统NaNO2表现出更好的长效缓蚀性能,钢筋的氯离子临界值下降1.7倍,临界[NO2-]/[Cl-]下降3倍,有效延长了钢筋的腐蚀起始时间。氯敏阻锈剂Zn-Al-NO2 LDH的长效缓蚀性能源于亚硝酸根离子的按需释放和钢筋氧化膜的及时修复两个方面。在氯离子和碳化侵蚀的混凝土环境中,Zn-Al-NO2 LDH通过离子交换反应自发吸附Cl-、CO32-同时释放NO2-,且CO32-的刺激作用更加显着,生成的Zn-Al-CO3 LDH层间距下降、层间氢键和静电作用增强、结构稳定性提高。传统阻锈剂NaNO2在钢筋钝化早期即被消耗,用以快速形成极化电阻更高、空间电荷层更厚、缺陷更少的钝化膜。氯敏阻锈剂Zn-Al-NO2 LDH中的亚硝酸根离子则缓慢按需释放,及时修复钢筋氧化膜的亚稳态点蚀,长期维持氧化膜的空间电荷层厚度和致密度,并提高了氧化膜对缺陷的容忍程度,从而有效延长钢筋的腐蚀起始时间,实现长效防护作用。含铬钢筋和氯敏阻锈剂构成的耐蚀性体系对混凝土结构具有更高效的防腐效率。基于支持向量机算法获得了以钢筋Cr含量、氯敏阻锈剂掺量、环境pH值和Cl-浓度为输入,以钢筋极化电阻为输出的预测模型,预测结果与实验值的相关系数超过0.85,可用于根据混凝土碳化和氯离子侵蚀程度遴选达到钝化要求的Cr含量和阻锈剂掺量。
苑旭雯[3]（2021）在《模拟混凝土孔隙液中不锈钢自然钝化及脱钝行为研究》文中研究表明钢筋混凝土结构在氯离子环境中的耐久性一直是备受国内外学者关注的关键性科学难题。钢筋的腐蚀被普遍认为是造成混凝土结构耐久性下降的主要原因。因此,深入研究探讨混凝土结构中钢筋的腐蚀行为及其机制,对进一步采取更好的防腐措施,合理预测混凝土结构剩余使用寿命具有重要科学意义和工程应用价值。实际工程应用中,通常钢筋混凝土结构需经历养护和应用两个阶段,与之相应钢筋表面所处状态和环境不同,因此其腐蚀行为存在显着差异。然而,文献调研结果表明,目前针对钢筋在模拟混凝土孔隙液中腐蚀行为的研究,绝大多数将这两个阶段混为一谈,要么忽视了钢筋所处的钝性状态,或与养护阶段钢筋所处环境不符;要么采用阳极氧化膜代替自然钝化膜研究钢筋的耐蚀行为,所得结果往往与实际工况相差甚远,难以指导具体实践。为此,本论文通过不同腐蚀电化学实验,结合表面观察与分析技术,在模拟不同龄期混凝土孔隙液中,系统研究了相应混凝土养护阶段钢筋的钝化行为,以及混凝土服役阶段钢筋表面的去钝化过程,分析探讨相关材料的微观组织、合金元素,以及环境因素对钢筋钝化和去钝化行为的影响及作用机理。针对混凝土养护阶段钢筋表面所处的介质环境,显然自然钝化更符合实际工程中钢筋表面钝化膜的生长过程。研究发现,在高碱性模拟混凝土孔隙液中,随钝化时间的延长,钢表面生成一层具有梯度化学组成层状结构的自然钝化膜,其化学组成和耐蚀性能与基体所含合金元素和钝化时间密切相关。HRB400钢表面所形成的自然钝化膜,外层主要为Fe3+氧化物,内层主要由Fe2+氧化物组成。430铁素体钢和304奥氏体钢表面自然钝化膜的外层主要由Fe和Cr的氧化物和氢氧化物组成,富含Fe3+化合物,而内层主要由Fe2+和Cr3+氧化物组成,富含Fe2+物种。在双相不锈钢2304和2205的自然钝化过程中,合金元素Mo直接参与到钝化膜的生长过程,并通过调节钝化膜中其它氧化物的含量而影响钝化膜的成分分布和厚度。在自然钝化初期,由于Mo氧化物对Cr氧化物的部分替代效应占主导地位,使得高含Mo双相钢2205的耐蚀性能弱于Mo含量低的双相钢2304。随着钝化时间的延长,Mo-Ni合金元素的协同效应在钝化过程中逐渐占主导地位,使得2205钢表面钝化膜中Cr氧化物含量升高,有效促进了其耐蚀性的提高。针对应用阶段中钢筋表面所处的介质环境,研究探讨了溶液pH值、Cl-浓度和温度对自然钝化膜去钝化过程的影响。结果表明:随着溶液pH的降低,钢表面预钝化膜中Fe3O4逐渐分解为FeOOH和Fe（OH）3,使得钝化膜中Fe2+/Fe3+比值降低,而Cr氧化物含量有所增加。对于钝化膜的退化,溶液中对去钝化具有抑制效应的OH-和具有促进作用的Cl-在钝化膜表面的竞争吸附,决定着自然钝化膜的去钝化过程。在高pH值和低Cl-浓度的溶液中,OH-对去钝化过程的抑制作用占主导地位,自然钝化膜稳定、自修复能力强,耐点蚀性能提高。随着溶液pH值下降和Cl-浓度升高,Cl-对去钝化过程的促进作用居于支配地位时,表面钝化膜不稳定并发生退化。温度对钢表面自然钝化行为和钝化膜半导体性质有显着的影响。随溶液温度升高,溶液中氧浓度降低和钝化膜中氧化物的氧化速度升高,导致HRB400钢钝化膜电阻值逐渐增大,稳定性和耐蚀性得到提高。对于不锈钢,随溶液温度升高,钝化膜电阻先升高再降低,这种现象可能与不锈钢钝化膜中组分氧化及所生成产物的状态变化相关。在含Cl-的模拟液中,随温度升高,Cl-的活性增强,穿透钝化膜的能力增加,速率加快,导致自然钝化膜稳定性下降和溶解过程加速,预钝化钢耐蚀性下降。
杨振清[4]（2021）在《盐雾环境中涂层钢筋腐蚀性行为研究》文中研究表明在我国西北地区,气候干旱,蒸腾作用较强,受内陆河流动的迁移,不仅加剧了土壤盐渍化,也促进了内陆湖向盐湖的演变。使处于该地区的建筑物及构筑物,在盐湖盐雾和土壤中盐类的不断侵蚀下,建筑结构中钢筋发生严重的锈蚀,建筑物及构筑物普遍存在无法达到其服役寿命的情况。针对这一问题,本文在国家自然科学基金（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）资助下,设计盐雾试验,对裸露钢筋和涂层钢筋试件进行加速锈蚀,通过电化学试验测定相关参数,分析参数的变化,探究钢筋试件在盐雾环境下表现出的腐蚀性行为。并利用不同参数的增量变化关系,分别利用Wiener过程和一元线性回归两种方法建立涂层钢筋失效对比模型确定出适合建立涂层钢筋失效模型的参数和模型方法。本文主要研究内容:（1）选用具有地区代表性的氯盐、硫酸盐和氯盐-硫酸盐耦合溶液,利用盐雾箱,电化学工作站等设备,对钢筋进行盐雾试验以达到加速锈蚀的目的,并通过电化学无损检测手段测定盐雾试验过程中不同盐种类及浓度下钢筋电化学参数的变化,来进行钢筋的腐蚀性行为研究。结果表明:在氯盐和氯盐-硫酸盐耦合盐雾环境中,环氧树脂涂层对钢筋防护效果优于沥青涂层;在硫酸盐盐雾环境中,沥青涂层表现出比环氧树脂涂层更好的耐久性。但是考虑到沥青涂层厚度较厚且厚度难以控制,以及容易出现剥离等原因,综合来看,沥青涂层和环氧树脂涂层具备在盐类侵蚀环境中对钢筋较好的防护效果,但是环氧树脂涂层工作性能更好。（2）根据电化学试验得到的腐蚀电流密度结果:氯盐侵蚀环境中钢筋锈蚀最严重,氯盐-硫酸盐侵蚀环境中钢筋锈蚀次之,硫酸盐侵蚀环境中钢筋锈蚀最轻。裸露钢筋的腐蚀电流密度随着氯盐浓度的升高其腐蚀情况也趋于严重。在氯盐溶液中掺加一定量的硫酸盐溶液进行盐雾试验发现硫酸盐可以起到缓蚀的效果,但是在单一的硫酸盐侵蚀环境下,钢筋仍然会发生严重锈蚀,其原因是硫酸盐充当了电解质起到加速电化学腐蚀的作用。（3）通过涂层钢筋竞争失效模型对比,结果表明:选择电化学腐蚀电流密度作为参数时,建立的一元线性回归模型无法正确表征腐蚀电流密度退化关系,且不满足检验条件,而基于Wiener过程建立的可靠度预测模型准确性低;选择钢筋质量退化量作为参数时,基于Wiener过程建立的可靠度预测模型准确性高,并能正确反映可靠度退化关系,能够用于涂层钢筋竞争失效模型对比。
王鹏辉[5]（2021）在《西部盐湖环境下涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土劣化规律研究》文中研究指明西部盐湖、盐渍土地区土壤中含大量的氯盐、硫酸盐、碳酸盐等对混凝土耐久性产生不利影响的盐类,使得普通钢筋混凝土建筑在此地区不能具有很好的适用性,通常在远早于设计年限发生破坏。而氯氧镁水泥混凝土（Magnesium oxychloride cement concrete-MOCC）作为一种镁质胶凝体系混凝土,不经改性在此地区就具有很好的适用性,但是MOCC中钢筋极易发生锈蚀的缺点限制了其推广应用。为解决此问题,提出采用涂层对钢筋进行防护,来防止其锈蚀。然而,西部地区昼夜温差大、风沙大、紫外线强,因此在防止钢筋锈蚀的同时,还需要考虑外部环境对涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土（Coated reinforced magnesium oxychloride cement concrete-CRMOCC）的服役性能影响。本文,根据西部盐湖、盐渍土地区的环境以及MOCC的特点,设计CRMOCC协同工作性能试验来研究涂层钢筋与MOCC的协同工作性能。系统开展典型环境下CRMOCC、氯氧镁水泥钢筋混凝土（Reinforced magnesium oxychloride cement concrete-RMOCC）长期溶液浸泡试验,研究涂层对钢筋保护过程中的长期稳定性及CRMOCC的整体耐久性。设计CRMOCC、RMOCC高低温交变试验,研究CRMOCC、RMOCC在高低温作用下的退化规律。通过CRMOCC、RMOCC恒电流通电加速试验和X-CT试验,研究钢筋锈蚀及锈胀裂缝的空间发展规律。基于灰度共生矩阵（Gray-level co-occurrence matrix-GLCM）,在传统裂缝几何参数分析的基础上,对CRMOCC、RMOCC在高低温试验和恒电流通电加速试验过程中的裂缝发展规律进行研究。基于Copula函数,以相对锈蚀评价参数?1、相对动弹性模量评价参数?2、相对质量评价参数?3作为退化指标,进行了两因素、三因素作用下的CRMOCC整体耐久性可靠度分析。主要研究内容及结论如下:（1）通过盐雾试验、电化学试验、拉伸试验、植筋拉拔试验,从涂层对钢筋的保护性能、外荷载作用下涂层的完整性、涂层作用下钢筋的粘结力影响三方面进行分析,对CRMOCC的协同工作性能进行研究。结果表明:对于GH（富锌环氧树脂）涂层和沥青涂层而言,当GH涂层厚度为0.3 mm、YP沥青涂层厚度为0.4 mm时CRMOCC的协同工作性能最好。（2）对CRMOCC、RMOCC进行了长期溶液浸泡试验,以反映钢筋锈蚀的腐蚀电流密度、裂缝开展的ω2、质量损失的ω3作为耐久性评价参数,研究CRMOCC、RMOCC的整体耐久性退化过程。研究表明:在四种环境下的（涂层）钢筋锈蚀程度关系为:氯盐环境>硫酸盐环境>潮湿环境>干燥环境。氯盐环境下有损GH涂层钢筋在180 d已达到低锈蚀状态。在干燥环境下YP沥青对钢筋的保护效果要好于氯盐环境、硫酸盐环境和潮湿环境。ω2、ω3在退化过程中近似服从线性退化规律,ω2在退化过程中表现的更为敏感。（3）为了得到CRMOCC在三个因素综合作用下的可靠度退化规律,以ω1、ω2、ω3作为退化指标,在Copula函数的基础上进行建模,结果表明:在单因素作用下S（t1）、S（t2）、S（t3）分别在20000 d、16000 d、18000 d时可靠度为零。在双因素作用下,以二元Gumbel-Copula函数作为连接函数,CRMOCC在13000 d时可靠度为零。在三因素作用下,以三元Clayton-Copula函数作为连接函数,CRMOCC在10390 d时可靠度为零。（4）通过高低温试验、恒电流通电加速试验研究CRMOCC、RMOCC在高低温变化、恒电流通电加速过程中的（涂层）钢筋锈蚀、裂缝发展、质量损失退化规律,并采用人工识别、边缘检测、阈值分割、K-means聚类算法对试件表面裂缝发展进行了捕捉。研究表明:GH涂层、YP涂层可以很好的保护钢筋锈蚀。对于同时期的ω2、ω3而言保护层厚度越大,其降低速率越小,ω2在试件的退化过程中更为敏感。虽然边缘检测、阈值分割、K-means聚类算法都可以实现试件表面裂缝捕捉,但是精确度受外部环境影响较大。（5）以恒电流通电加速下的CRMOCC退化为研究对象,采用X-CT研究了其在退化过程中的钢筋锈蚀和锈胀裂缝发展的空间规律。结果表明:钢筋锈蚀始于钢筋和氯氧镁水泥界面破坏处。随着钢筋的不断锈蚀,锈蚀物逐渐遍布钢筋的整个表面并向水泥浆中扩散。裂缝的开展始于钢筋的一个外表面,裂缝的发展和骨料与水泥浆之间的界面过渡区有关,并按着界面过渡区的方向发展,MOCC界面过渡区形成的针状产物是导致薄弱面存在的关键原因。LG（裸钢）、YP试件表面裂缝开展宽度分别与钢筋体积损失和锈蚀物体积发展呈线性关系,LG钢筋体积损失与锈蚀物增长呈指数关系,YP钢筋体积损失与锈蚀物增长呈线性关系,LG试件表面裂缝宽度与裂缝体积增长呈指数关系,YP试件表面裂缝增长与裂缝体积呈线性关系。对于LG-A和YP-A组试件,同时期钢筋的实际锈蚀率和理论锈蚀率分别为10.72%、10.05%、13.47%、18.81%。（6）采用X-CT和GLCM图像分析方法对RMOCC在锈胀力作用下的表面、内部细观损伤进行分析。采用GLCM的四个特征值（对比度、相关性、能量、均质性）来反映细观损伤变化,并对四个特征值进行统计分析,研究表明:随着混凝土试件损伤的逐渐增大,对比度值呈增大趋势,而相关性、均质性、能量值呈减小趋势。对对比度、相关性、能量、均质性四组值进行统计分析,得出其均服从正态分布。对GLCM的四个特征值进行可靠度竞争失效分析得出,采用均质性特征值对混凝土在锈胀力作用下的退化规律进行评价更合适。通过对混凝土试件损伤前后的热力图进行分析,得出损伤前后,矩阵峰水平投影的带宽显着减小,且随着损伤的逐渐增加,矩阵峰沿着矩阵主对角线延伸。ROI区域大小的选择对GLCM中四个特征值的大小有一定影响,但是不会改变其发展规律,含裂缝ROI区域越小,对比度越大,而其他三个特征值的变化波动不大。
胡彩侠[6]（2020）在《大气环境中海砂混凝土结构钢筋锈蚀行为及防护方法研究》文中认为滨海地区海砂在工程建设中资源化利用是建筑业未来发展的必然的趋势,但海砂中氯离子诱导钢筋锈蚀的问题一直是亟待解决的难题,不规范使用海砂的行为将会给建筑物留下日后成为“海砂楼”隐患。一般大气环境中,若考虑碳化降低p H值、释放固化氯离子以及引起氯离子再分布等影响,海砂混凝土中钢筋锈蚀行为具有较大的不确定性。碳化和氯离子的协同作用是海砂混凝土结构不确定劣化的主要原因,即使海砂引入氯离子含量规范要求的限值,海砂混凝土结构也可能面临高于设计预期的耐久性破坏风险。此外对既有的海砂混凝土结构,常规加固方法对抑制钢筋锈蚀发展过程的有效性也缺乏相应研究。本文针对大气环境中海砂混凝土结构钢筋锈蚀行为及防护方法展开研究,获得主要研究结论如下:（1）自然碳化和快速碳化条件下,拌和时掺入氯离子均可改善混凝土的抵抗碳化性能,且在一定的氯离子含量范围内,氯离子含量越高抗碳化能力越好,海砂引入的氯离子对提高海砂混凝土的抗碳化能力具有一定的有利作用。（2）碳化后,海砂混凝土中钢筋腐蚀电位随时间呈逐渐变负的趋势,但腐蚀电流密度则呈现递减趋势。依据腐蚀电流密度判断,快速碳化条件下,碳化和氯离子尚未出现明显的叠加效应,这可能与试验环境中氧气含量较低有关。（3）不同钢筋表面的预处理方式对钢筋腐蚀电流密度有一定的影响,相同工况下,预锈处理钢筋的腐蚀电流密度要大于原状和化学处理钢筋。保护层厚度也有一定的影响,钢筋腐蚀电流密度随钢筋保护层的增加而逐渐减小。（4）比较不同的常规加固方法,CFRP加固、GFRP加固以及环氧树脂加固后钢筋的腐蚀电位以及腐蚀电流密度呈现锈蚀减缓的趋势,对抑制海砂混凝土中钢筋锈蚀有积极的效果。（5）基于氧气在混凝土中扩散控制的假设,提出了计算锈蚀钢筋电流密度的模型,并量化分析了保护层厚度以及FRP外贴加固方法对降低锈蚀钢筋的腐蚀电流密度的影响规律。基于计算分析结果,提出了综合承载能力修复以及耐久性劣化控制的加固设计方法。
张召才[7]（2020）在《钢筋混凝土的玉米蛋白阻锈剂研制及其阻锈机理研究》文中研究指明针对钢筋混凝土结构中氯盐腐蚀问题,基于在混凝土中钢筋表面与氯离子竞争吸附来阻碍锈蚀的发想,考虑到天然植物蛋白中氮和氧元素具有供电子能力,而且在混凝土碱性孔溶液中蛋白水解产生的氨基和羧基是很好供电子基团,进而选取工业副产物玉米黄粉为原料,提出了从中提取碱溶玉米蛋白作为钢筋混凝土环保阻锈剂的技术。从玉米黄粉中提取的玉米蛋白阻锈剂含有酰胺I和酰胺II键的分子结构,主要由谷氨酸、脯氨酸、亮氨酸等氨基酸组成。基于电化学阻抗谱、极化曲线等电化学法和ATR-FTIR、SEM-EDS等方法系统研究了玉米蛋白阻锈剂在含有3wt.%Na Cl混凝土模拟孔溶液中钢筋腐蚀的阻锈机理,电化学试验的结果一致表明阻锈效率随着阻锈剂浓度的增加而升高,且对阳极和阴极腐蚀都有抑制作用,是混合型阻锈剂。阻锈作用主要源于环保阻锈剂在钢筋表面的吸附作用,符合Langmuir吸附特性。同时还表明,其阻锈作用的主要贡献来自于谷氨酸、脯氨酸和亮氨酸,而且三者对钢筋的阻锈作用是负协同的效应关系;量子化学计算和蒙特卡洛模拟过程的研究发现,玉米蛋白阻锈剂与钢筋之间吸附作用主要是通过氨基和吡咯环上的孤对电子（HOMO）贡献于铁原子“d”空轨道的方式实现,这也由钢筋表面XPS谱中出现C-NH-C吡咯环结构峰和C-N-钢筋键合作用峰的结果得到了验证。基于含1 wt.%氯离子砂浆中钢筋腐蚀试验,揭示玉米蛋白阻锈剂对氯离子侵蚀条件下砂浆中钢筋的阻锈效果和作用机理:通过ATR-FTIR发现掺入新拌水泥砂浆的玉米蛋白阻锈剂,在与埋置钢筋的初期接触时就已吸附于钢筋表面形成防护层;待玉米蛋白阻锈剂掺量3%的腐蚀试件浸入3 wt.%Na Cl腐蚀450d以后,SEM-EDS分析显示氯离子在砂浆的富集高于钢筋表面吸附的浓度,而且钢筋表面的未发现腐蚀产物,其阳极极化曲线结果表明钢筋表面钝化膜完整,其拉曼光谱显示钝化膜主要组成为Fe OOH,由此可知,玉米蛋白阻锈剂在砂浆中钢筋表面形成的吸附层,对氯离子侵蚀起有效的防护作用。在推荐掺量为占水泥3 wt.%时,阻锈效率与亚硝酸钙相当,达97.86%。通过水化热、XRD、DSC-TGA与FTIR等微观结构和宏观力学性能与耐久性的分析可知,由多种氨基酸以肽链结构组成的玉米蛋白环保阻锈剂会对水泥的水化、凝结硬化过程及其产物的微观结构产生影响。首先,阻锈剂的缓凝作用,主要是阻碍水化早期钙矾石和氢氧化钙的形成,抑制C2S和C3S的水化,延长水化诱导期,降低加速期的水化速率,延迟水泥水化进程,使水泥凝结时间大幅度增加。其次,尽管随着阻锈剂掺量的增多,其总体孔隙率变化不大,但氢氧化钙含量减小,水化程度降低,而且大于50nm的毛细孔和气孔的含量是逐渐增加的,由此导致随着阻锈剂掺量的增加,降低了抗压强度、抗折强度和电阻率,增加了电通量、吸水率和氯离子扩散系数。最后,针对玉米蛋白阻锈剂带来的混凝土结构和性能的劣化,可通过与矿物掺合料硅灰和促凝剂三乙醇胺复配使用以调控优化结构与性能满足工程的技术要求。
梁新宇[8]（2020）在《裂缝对钢混结构氯离子腐蚀机理与阴极防护效果的影响》文中提出钢筋混凝土结构是建筑工程领域典型的结构型式之一,其耐久性关乎结构服役安全。氯离子是催生钢筋腐蚀的重要因素,裂缝的存在为侵蚀性介质的传输提供了便捷通道,钢混结构腐蚀受到裂缝局部缺陷奇异性的影响。为此,本文充分考虑不同特征裂纹,研究了其对氯离子环境下钢混结构腐蚀机理与过程、强制电流阴极腐蚀防护效果的影响,并在此基础上提出了针对带裂缝钢混结构的综合防腐措施。主要内容如下。首先,研究裂缝对钢混结构自然腐蚀机理与过程的影响。基于Nernst-Plank方程,考虑扩散、对流、电迁移等对传质的影响,结合混凝土材料多孔介质的传质理论,建立了自然腐蚀状态下带裂缝饱水钢筋混凝土构件介观尺度的离子传输模型。通过无损法制备不同宽度、深度、间距的裂缝,开展了带裂缝饱水钢筋混凝土构件自然腐蚀试验,得到了离子浓度时空分布状态。数值模拟与试验结果对比表明,裂缝参数对钾离子浓度分布没有明显影响;裂缝间距为10mm时,钠离子、氯离子及氢氧根离子由侵蚀溶液迁入混凝土的量增加,钙离子和硫酸根离子向侵蚀面的迁移速度加快。所建立的物质传输模型能够准确预测侵蚀环境下带裂缝饱水钢混结构自然腐蚀过程。其次,探索裂缝对钢混结构强制电流阴极保护效果的影响。从腐蚀动力学和热力学角度出发,基于混凝土内粒子场传输模型,结合电极表面电化学反应边界条件,建立了耦合强制电流阴极腐蚀防护主动电场作用下的饱水钢筋混凝土结构内物质传输模型,进而揭示裂缝对腐蚀控制电场作用下饱水钢筋混凝土结构内离子场发展演化的影响。结果表明,裂缝宽度的增加,裂缝附近钾离子浓度增加,钠离子、钙离子在钢筋表面聚集程度增高,氯离子向阳极的迁移加快。裂缝区域存在电流集中现象,裂缝的存在使得钢筋表面的耗氧和析氢反应电流密度升高,但是数量级并不发生改变,钢筋表面电极反应以耗氧反应为主,所加电场可以完全控制腐蚀。建立的数值模型可以比较有效的预测在侵蚀环境耦合电场作用下带裂缝钢筋混凝土构件的物质传输。腐蚀控制电场可以有效控制氯离子的侵蚀。最后,提出带裂缝钢混结构电驱动和缓蚀剂协同防腐方法。采用腐蚀控制电场作为缓蚀剂驱动力,选定典型的有机缓蚀剂和无机盐,基于电场和粒子场耦合模型,结合文献试验结果,对比分析了有机缓蚀剂在带裂缝饱水钢混构件钢筋表面的浓度分布状态。另外,通过水平集模块表征裂缝处沉积产物的堆积,结合文献试验结果,对比分析了电场驱动下无机盐在饱水钢混构件裂缝处的沉积状态。结果表明,裂缝宽度的增加,钢筋表面缓蚀剂浓度越高,沉积产物传输加快,所提出的电驱动和缓蚀剂协同方法能够有效控制带裂缝钢混结构的腐蚀。
唐维斌[9]（2020）在《钢筋混凝土结构中Zn-Al合金牺牲阳极材料的电化学性能研究》文中认为阴极保护技术是解决氯盐侵蚀环境下混凝土结构中钢筋锈蚀的有效途径之一。目前锌及锌合金阳极材料由于其较高的电流效率,是在钢筋混凝土结构中应用最广泛的阴极保护材料。但是由于锌合金阳极材料本身含有Fe、Cu、Pb等杂质元素,严重影响了锌阳极材料的电流输出、电流效率等相关电化学性能。如何有效的降低杂质元素的影响,提高阳极材料腐蚀溶解性及电化学性能是当前研究的热点问题。此外,阴极保护材料的性能不仅与材料本身有关,而且易受应用环境的影响,对应用环境的改善有利于提高锌合金阳极的活化程度,提高其对钢筋的保护性。因此,本文以Zn-Al合金阳极材料为研究的对象,采用合金化改性的方法研究了混合稀土（0.3La,0.7Ce）对Zn-Al合金阳极腐蚀溶解性及电化学性能的影响,通过Zn-Al（RE）合金的碱活化研究制备高碱性预制砂浆包裹阳极,并进行氯盐侵蚀环境下的有效性评价研究,主要研究成果如下:（1）对Zn-Al合金阳极的合金化改性研究,采用金相显微镜、X射线荧光（XRF）、扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）和X射线衍射（XRD）分析,并结合恒电流腐蚀测试、极化曲线测试和电化学阻抗测试等手段,研究了不同稀土含量对Zn-Al合金阳极材料电化学性能和耐腐蚀性的影响。研究结果表明:稀土元素（La,Ce）的添加对Zn-Al合金阳极的组织有明显细化作用,改善了Zn-Al合金阳极的表面溶解形貌,提高电流效率,进而提高电化学性能;而且随着稀土含量的增加Zn-Al阳极耐腐蚀性先提高后降低,当稀土含量为0.6%时,电化学性能和耐蚀性表现最佳。这主要是由于稀土元素（La,Ce）的加入对Zn-Al合金阳极组织具有明显细化作用,且表面腐蚀产物层具有主动防腐性能,降低腐蚀活性。（2）针对Zn-Al（RE）合金阳极的碱活化研究,采用循环伏安测试、极化曲线测试、电化学阻抗谱测试,研究Zn-Al（RE）合金在不同碱性（pH:12、13、14、>14）LiOH溶液中的腐蚀溶解性,并结合Zn-Al（RE）合金的腐蚀形貌（SEM）及腐蚀产物的XRD分析。结果表明:Zn-Al（RE）合金的腐蚀溶解性随LiOH溶液pH的提高而增强,当pH>14时,溶解性最好;随溶液pH的提高Zn-Al（RE）合金阳极表面的腐蚀产物由不易溶解的ZnO、Zn（OH）2逐渐转变为易溶解的Li6ZnO4,提高了Zn-Al（RE）合金阳极的腐蚀溶解性,碱性越高,溶解性越好。（3）结合Zn-Al合金阳极的合金化改性及高碱性环境下的活化研究,制备高碱性预制砂浆包裹阳极,借助盐溶液浸泡腐蚀及电迁移加速腐蚀试验,在盐溶液中采用钢筋电位“-780mV（SCE）”有效性准则,在混凝土中通过分析阴极保护电流、钢筋自腐蚀电位(Ecorr)、钢筋的外观形貌、锌合金阳极腐蚀产物微观形貌及组成,对自制锌合金阳极的有效性进行评价研究。结果表明:盐溶液中锌合金阳极保护钢筋的电位均满足“-780mV（SCE）”有效性准则,保护性良好;混凝土中牺牲阳极保护钢筋的自腐蚀电位(Ecorr)大于-276mV,钢筋锈蚀概率小于50%,锌合金阳极的保护电流密度大小为13μA·cm-2,满足EN12696-2000标准,结合混凝土中钢筋的外观形貌,表明自制锌合金阳极具有较好的保护性;与进口阳极相比,自制锌合金阳极包裹砂浆的pH较低,影响腐蚀溶解性,故其保护性有待进一步提高。
姜凤娇[10]（2020）在《混凝土水泥水化、氯离子扩散及钢筋锈蚀的电化学分析》文中研究表明随着我国土木工程建设的迅速发展,混凝土材料大量应用于高层建筑、跨海大桥、港口码头、水库大坝等大型工程结构中。耐久性是影响这些混凝土结构使用寿命的主要因素。然而,这些混凝土结构所处的环境非常恶劣,特别是海工混凝土结构,长期受到海风、海雾和海水的侵蚀,容易造成钢筋锈蚀等损伤。这些损伤不断积累造成结构提前失效,直接降低了结构的耐久性。因此,研究海洋环境下混凝土材料的性能和钢筋混凝土结构的耐久性是非常必要的。电化学分析方法具有测试简单、灵敏度和准确度高等优点,同时便于对混凝土材料性能的演化进行中长期监测。因此,采用电化学方法对混凝土及混凝土结构的耐久性进行研究。本文利用电化学阻抗谱对混凝土水泥水化过程、氯离子侵蚀和钢筋锈蚀等进行了研究,采用腐蚀电位法、线性极化法、循环伏安法和Mott-Schottky曲线等对混凝土中钢筋的锈蚀进行了分析,并且与电化学阻抗谱分析结果进行了对比。本文的主要研究内容和结论如下:（1）利用电化学阻抗谱法分别对普通混凝土和粉煤灰混凝土的水泥水化过程进行了研究。通过对电化学参数的分析,讨论了水泥水化过程中混凝土微观结构的变化。研究表明,随着水灰比的减小,孔溶液电解质电阻Rs、电荷传递反应电阻Rct和阻抗系数δ均呈现增加的趋势,混凝土孔隙率越小,结构越密实。对于粉煤灰混凝土,在相同龄期条件下,粉煤灰掺量越大,水泥水化基体电阻R1的增长率越低,说明水泥水化速率随粉煤灰掺量的增加而降低。（2）研究了模拟海洋环境下普通混凝土、粉煤灰混凝土、矿渣混凝土、粉煤灰/矿渣混凝土中氯离子的扩散过程,并采用准Randles型等效电路进行电化学分析。研究表明,随矿物掺合料掺量的增加,孔隙溶液电解质电阻Rs、电荷传递反应电阻Rct和阻抗扩散系数δ不断增大,相同深度下自由氯离子浓度则增大。相对于单掺30%的粉煤灰或矿渣,相同侵蚀时间下粉煤灰/矿渣混凝土中氯离子浓度的峰值更低。根据试验结果建立的混凝土中氯离子浓度与电化学阻抗谱参数（Rs、Rct、δ）及掺合料掺量、水胶比、时间等之间的关系,可以用来预测混凝土的氯离子浓度。（3）对模拟混凝土孔隙液中钢筋的钝化过程、脱钝过程及腐蚀过程中的电化学特性进行研究,并分析了钢筋钝化膜生成的最小pH值区间和不同pH值的孔隙模拟液中钢筋脱钝的氯离子门限阈值。研究表明,钢筋形成钝化膜的最小pH值区间为11.6-12,且钢筋钝化需要的时间随着pH值的增大而减小。在腐蚀萌生阶段,钢筋钝化膜电阻Rc不断降低,钝化膜电容Qc的容抗弧半径减小,逐渐发生点蚀;在腐蚀稳定阶段,钢筋钝化膜电阻Rc和电荷转移电阻Rd1均继续降低,钢筋表面的双电层电容Qd1升高,腐蚀由点蚀发展为局部腐蚀;在腐蚀恶化阶段,钢筋钝化膜电阻Rc和电荷转移电阻Rd1均继续降低且下降幅度较大,钢筋表面的双电层电容Qd1继续升高,扩散尾部分的电阻降低电容增加,腐蚀由局部腐蚀发展为全面扩散腐蚀。（4）采用电化学方法对模拟混凝土孔隙液中铬合金钢筋的腐蚀过程进行研究,分析了不同pH值下铬合金钢筋脱钝的氯离子门限阈值和钢筋循环伏安过程的氧化还原反应。研究表明,铬合金钢筋具有双层钝化膜结构,腐蚀条件较碳钢钢筋更为苛刻,所需孔隙模拟液的pH值更低、氯离子浓度更高。模拟液pH值越低,模拟采用的等效电路的复杂性越高。铬合金钢筋的Nyquist阻抗谱分为两部分:钝化阶段阻抗谱接近平行于横坐标轴,钝化膜破坏阶段阻抗谱成半圆形。
二、混凝土中钢筋的腐蚀与防护（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、混凝土中钢筋的腐蚀与防护（论文提纲范文）
（1）地聚物基钢筋防腐涂层配合比设计及防腐性能试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 钢筋锈蚀研究现状 |
| 1.2.2 钢筋腐蚀防护研究现状 |
| 1.2.3 地聚物研究现状 |
| 1.2.4 目前研究中存在的问题 |
| 1.3 研究内容及研究思路 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 钢筋混凝土结构钢筋锈蚀机理及分析方法 |
| 2.1 钢筋混凝土结构钢筋锈蚀理论 |
| 2.1.1 钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀机理 |
| 2.1.2 钢筋混凝土结构中钢筋的钝化 |
| 2.1.3 影响钢筋混凝土结构钢筋锈蚀的因素 |
| 2.2 钢筋混凝土中钢筋锈蚀的研究方法 |
| 2.2.1 检测方法 |
| 2.2.2 电化学方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 地聚物基防腐涂层配合比设计研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试验材料与设备 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 试验设备 |
| 3.3 试验方案设计 |
| 3.4 试验方法 |
| 3.4.1 凝结时间的测定 |
| 3.4.2 耐盐水性的测定 |
| 3.4.3 硬度的测定 |
| 3.4.4 开路电位的测定 |
| 3.5 地聚物防腐涂层的制备 |
| 3.5.1 碱激发剂的制备 |
| 3.5.2 地聚物防腐涂层的拌和 |
| 3.5.3 地聚物防腐涂层测试试件的制备 |
| 3.6 试验结果分析 |
| 3.6.1 凝结时间 |
| 3.6.2 耐盐水性 |
| 3.6.3 硬度 |
| 3.6.4 开路电位 |
| 3.7 地聚物防腐涂层的配合比设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 混凝土碳化下地聚物基涂层防腐性能研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 试验材料及试验过程 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 试验过程 |
| 4.3 水泥提取液中涂层钢筋钝化分析 |
| 4.4 水泥提取液中涂层钢筋脱钝及临界氯离子浓度分析 |
| 4.4.1 腐蚀电位 |
| 4.4.2 电化学阻抗谱(EIS) |
| 4.4.3 腐蚀电流 |
| 4.5 地聚物防腐涂层在混凝土碳化区域的应用前景 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 长期氯盐环境下地聚物涂层防腐性能研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 试验介绍 |
| 5.2.1 原材料 |
| 5.2.2 地聚物防腐涂层钢筋试件的制备 |
| 5.2.3 电化学测试 |
| 5.3 涂层钢筋在氯化钠溶液中腐蚀的电化学时变规律 |
| 5.3.1 动电位极化法 |
| 5.3.2 电化学阻抗谱(EIS) |
| 5.3.3 开路电位及腐蚀速率 |
| 5.3.4 地聚物防腐涂层阻锈效率 |
| 5.3.5 腐蚀表观 |
| 5.4 地聚物防腐涂层在长期氯盐环境中的应用前景 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（2）海工用高强耐蚀钢筋的腐蚀机理及阻锈剂研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 钢筋混凝土概述 |
| 2.2 钢筋的腐蚀机理 |
| 2.2.1 钢筋腐蚀电化学 |
| 2.2.2 碳化环境下钢筋腐蚀 |
| 2.2.3 含氯环境下钢筋腐蚀 |
| 2.3 钢筋腐蚀的材料因素 |
| 2.3.1 含Cr耐蚀钢筋 |
| 2.3.2 其他耐蚀钢筋 |
| 2.4 钢筋腐蚀的环境因素 |
| 2.4.1 自然环境 |
| 2.4.2 外加阻锈剂 |
| 2.5 本研究的选题 |
| 3 含Cr低合金高强耐蚀钢筋的腐蚀电化学机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 微溶液电化学测试结果 |
| 3.3.1 钢筋的极化曲线 |
| 3.3.2 钢筋的交流阻抗谱 |
| 3.3.3 讨论 |
| 3.4 自然腐蚀实验结果 |
| 3.4.1 实际钢筋的不均匀腐蚀 |
| 3.4.2 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 含Cr低合金高强耐蚀钢筋的长期腐蚀行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 钢筋混凝土的失效情况 |
| 4.3.2 钢筋的腐蚀程度 |
| 4.3.3 钢筋的锈层成分 |
| 4.3.4 钢筋的锈层形貌 |
| 4.3.5 钢筋混凝土界面的电性质 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 氯敏阻锈剂LDH-NO_2对高强钢筋腐蚀的抑制性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 LDH-NO_2的形貌与结构 |
| 5.3.2 LDH-NO_2的离子交换过程 |
| 5.3.3 LDH-NO_2的缓蚀效率 |
| 5.3.4 LDH-NO_2的长效性 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 氯敏阻锈剂LDH-NO_2对高强钢筋腐蚀的抑制机理 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 控释过程实验结果 |
| 6.3.1 LDHs的几何构型 |
| 6.3.2 LDHs的层间结合键 |
| 6.3.3 离子交换反应的热力学 |
| 6.3.4 讨论 |
| 6.4 氧化膜修复过程实验结果 |
| 6.4.1 尚未污染混凝土中的氧化膜性质 |
| 6.4.2 污染混凝土中的氯离子临界值 |
| 6.4.3 污染混凝土中的氧化膜电子性质 |
| 6.4.4 污染混凝土中的氧化膜成分 |
| 6.4.5 讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 合金元素Cr和氯敏阻锈剂LDH-NO_2的协同作用 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方法 |
| 7.3 实验结果与讨论 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）模拟混凝土孔隙液中不锈钢自然钝化及脱钝行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 混凝土不同阶段中钢筋的表面状态 |
| 1.2.1 混凝土养护阶段 |
| 1.2.2 钢筋混凝土服役阶段 |
| 1.3 钝化膜生长研究现状 |
| 1.3.1 阳极钝化研究现状 |
| 1.3.2 自然钝化研究现状 |
| 1.4 钢筋腐蚀行为及影响因素 |
| 1.4.1 钢筋的腐蚀行为 |
| 1.4.2 钢筋锈蚀的影响因素 |
| 1.5 混凝土中不锈钢钢筋的发展历程及研究现状 |
| 1.5.1 不锈钢钢筋的发展历程 |
| 1.5.2 混凝土中不锈钢钢筋耐蚀行为的研究 |
| 1.6 本文研究目的、意义和内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料及溶液 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 钢筋电极的制备 |
| 2.1.3 试样的金相组织结构 |
| 2.1.4 模拟混凝土孔隙液的选取和配制 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 预钝化实验 |
| 2.2.2 电化学实验 |
| 2.2.3 X射线光电子能谱 |
| 2.2.4 表面形貌观察及分析 |
| 第3章 奥氏体和铁素体不锈钢在模拟混凝土孔隙液中的自然钝化行为及耐蚀性能 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.3.1 钢的自然钝化行为 |
| 3.3.1.1 腐蚀电位-时间曲线 |
| 3.3.1.2 电化学阻抗测试 |
| 3.3.1.3 XPS表面分析 |
| 3.3.2 自然钝化对钢耐Cl~-侵蚀性能的影响 |
| 3.3.2.1 循环极化曲线 |
| 3.3.2.2 腐蚀损伤表面形貌和成分分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碱性介质中Mo元素对双相不锈钢自然钝化行为及其耐蚀性能的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果和讨论 |
| 4.3.1 Mo对双相不锈钢自然钝化行为的影响 |
| 4.3.1.1 电位-时间曲线 |
| 4.3.1.2 双相钢表面自然钝化膜的组成和结构 |
| 4.3.1.3 电化学阻抗随钝化时间的变化规律 |
| 4.3.1.4 Mott-Schottky曲线随钝化时间的变化 |
| 4.3.2 Mo元素对双相钢自然钝化膜耐点蚀性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 碱性溶液pH值和Cl~-含量对不锈钢表面自然钝化膜去钝化过程的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 实验材料和溶液 |
| 5.2.2 浸泡实验 |
| 5.2.3 实验方法 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 溶液pH值对不锈钢自然钝化膜去钝化行为的影响 |
| 5.3.1.1 表面成分分析 |
| 5.3.1.2 CPP测试 |
| 5.3.1.3 Mott-Schottky曲线 |
| 5.3.2 渐增的Cl~-浓度对自然钝化膜去钝化行为的影响 |
| 5.3.2.1 OCP曲线 |
| 5.3.2.2 EIS实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 碱性溶液中温度对不锈钢表面自然钝化及去钝化行为的影响 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 温度对不锈钢自然钝化行为的影响 |
| 6.3.1.1 OCP测试 |
| 6.3.1.2 EIS实验 |
| 6.3.1.3 Mott-Schottky测试 |
| 6.3.2 温度对自然钝化膜去钝化行为的影响 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 总结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 怍者简介 |
（4）盐雾环境中涂层钢筋腐蚀性行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 盐雾试验技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 盐雾试验技术 |
| 1.2.2 中性盐雾试验技术要求 |
| 1.2.3 铜加速乙酸盐雾试验技术要求 |
| 1.2.4 乙酸盐雾试验技术要求 |
| 1.3 钢筋耐蚀性研究现状 |
| 1.3.1 钢筋锈蚀研究现状 |
| 1.3.2 钢筋防护技术研究现状 |
| 1.3.3 钢筋锈蚀检测技术研究现状 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 试验原材料和试验方案设计 |
| 2.1 试验主要原材料 |
| 2.2 试验主要仪器设备 |
| 2.3 试件制备 |
| 2.3.1 钢筋处理 |
| 2.3.2 制备环氧树脂涂层钢筋 |
| 2.3.3 制备沥青涂层钢筋 |
| 2.4 试验方案设计 |
| 2.4.1 盐雾试验 |
| 2.4.2 电化学试验 |
| 2.4.3 测定质量变化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 氯盐盐雾环境中涂层钢筋腐蚀性行为研究 |
| 3.1 1.5mol/L氯盐溶液盐雾环境 |
| 3.1.1 裸露钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 3.1.2 环氧树脂涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 3.1.3 沥青涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 3.2 1mol/L氯盐溶液盐雾环境 |
| 3.2.1 裸露钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 3.2.2 环氧树脂涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 3.2.3 沥青涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 3.3 0.5mol/L 氯盐溶液盐雾 |
| 3.3.1 裸露钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 3.3.2 环氧树脂涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 3.3.3 沥青涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 氯盐及硫酸盐耦合盐雾环境中涂层钢筋腐蚀性行为研究 |
| 4.1 0.5mol/L硫酸盐溶液和1.5mol/L氯盐溶液盐雾环境 |
| 4.1.1 裸露钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 4.1.2 环氧树脂涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 4.1.3 沥青涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 4.2 0.5mol/L硫酸盐溶液和1mol/L氯盐溶液盐雾环境 |
| 4.2.1 裸露钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 4.2.2 环氧树脂涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 4.2.3 沥青涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 4.3 0.5mol/L硫酸盐溶液和0.5mol/L氯盐溶液盐雾环境 |
| 4.3.1 裸露钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 4.3.2 环氧树脂涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 4.3.3 沥青涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 硫酸盐盐雾环境中涂层钢筋腐蚀性行为研究 |
| 5.1 1.5mol/L硫酸盐溶液盐雾环境 |
| 5.1.1 裸露钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 5.1.2 环氧树脂涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 5.1.3 沥青涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 5.2 1mol/L硫酸盐溶液盐雾环境 |
| 5.2.1 裸露钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 5.2.2 环氧树脂涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 5.2.3 沥青涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 5.3 0.5mol/L硫酸盐溶液盐雾环境 |
| 5.3.1 裸露钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 5.3.2 环氧树脂涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 5.3.3 沥青涂层钢筋极化曲线和腐蚀电流密度 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 涂层钢筋竞争失效模型对比 |
| 6.1 氯盐盐雾环境涂层钢筋可靠度预测及模型竞争失效分析 |
| 6.1.1 线性回归模型 |
| 6.1.2 基于腐蚀电流密度Wiener过程建模 |
| 6.1.3 基于质量退化Wiener过程建模 |
| 6.1.4 SEM形貌分析 |
| 6.2 氯盐-硫酸盐耦合溶液盐雾环境涂层钢筋可靠度预测 |
| 6.2.1 Wiener过程增量检验 |
| 6.2.2 Wiener过程参数估计 |
| 6.2.3 基于质量退化量建立可靠度 |
| 6.3 硫酸盐盐雾环境涂层钢筋可靠度预测 |
| 6.3.1 Wiener过程增量检验 |
| 6.3.2 Wiener过程参数估计 |
| 6.3.3 基于质量退化量建立可靠度 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（5）西部盐湖环境下涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土劣化规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 MOC制品研究现状 |
| 1.2.2 钢筋锈蚀对粘结力的影响研究现状 |
| 1.2.3 RMOCC加速退化研究现状 |
| 1.2.4 钢筋混凝土退化检测方法研究现状 |
| 1.2.5 CRMOCC耐久性可靠度分析研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 西部地区盐湖环境CRMOCC耐久性试验方案设计 |
| 2.1 西部盐湖地区环境调研 |
| 2.1.1 我国盐湖分布 |
| 2.1.2 西部盐湖物理化学特征 |
| 2.1.3 西部盐湖大气含盐量 |
| 2.1.4 西部气候特征 |
| 2.2 原材料 |
| 2.2.1 氧化镁 |
| 2.2.2 氯化镁 |
| 2.2.3 Ⅰ级粉煤灰 |
| 2.2.4 细集料 |
| 2.2.5 粗集料 |
| 2.2.6 耐水剂 |
| 2.2.7 减水剂 |
| 2.2.8 水 |
| 2.2.9 钢筋 |
| 2.2.10 GH涂层 |
| 2.2.11 沥青涂层 |
| 2.2.12 MOCC配合比 |
| 2.3 试件制备 |
| 2.3.1 涂层钢筋制备 |
| 2.3.2 沥青试件制备 |
| 2.3.3 SEM试件制备 |
| 2.3.4 XRD试件制备 |
| 2.3.5 CRMOCC、RMOCC试件制备 |
| 2.4 试验方案设计 |
| 2.4.1 CRMOCC协同工作性能研究 |
| 2.4.2 溶液浸泡试验方案设计 |
| 2.4.3 高低温交变下耐久性试验方案设计 |
| 2.4.4 恒电流通电加速试验方案设计 |
| 2.4.5 微观试验方案 |
| 2.5 试验方法 |
| 2.5.1 电化学试验方法 |
| 2.5.2 超声波测试方法 |
| 2.5.3 X-CT试验方法 |
| 2.5.4 微观试验方法 |
| 2.6 西部地区盐湖环境下CRMOCC、RMOCC退化指标设定 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 西部地区盐湖环境CRMOCC协同工作性能研究 |
| 3.1 涂层类型及厚度对钢筋防护效果研究 |
| 3.1.1 极化曲线试验结果分析 |
| 3.1.2 EIS试验结果分析 |
| 3.2 外荷载作用下涂层完整性研究 |
| 3.3 涂层钢筋粘结性能研究 |
| 3.3.1 粘结力计算公式 |
| 3.3.2 试件破坏形式 |
| 3.3.3 植筋拉拔试验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 溶液浸泡环境下CRMOCC和 RMOCC长期耐久性研究及可靠度分析 |
| 4.1 极化曲线结果分析 |
| 4.2 EIS结果分析 |
| 4.3 超声波和质量变化结果分析 |
| 4.4 MOCC和沥青的微观分析 |
| 4.4.1 MOCC微观分析 |
| 4.4.2 YP沥青微观形貌分析 |
| 4.5 基于Copula函数的CRMOCC长期耐久性可靠度分析 |
| 4.5.1 Copula函数理论基础 |
| 4.5.2 常见的几种Copula函数 |
| 4.5.3 Copula函数的相关系数 |
| 4.5.4 基于Copula函数的建模步骤 |
| 4.5.5 基于Copula函数的可靠度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 高低温作用下CRMOCC和 RMOCC耐久性研究及退化规律分析 |
| 5.1 电化学试验结果分析 |
| 5.1.1 极化曲线试验结果分析 |
| 5.1.2 EIS试验结果分析 |
| 5.2 超声波和质量变化结果分析 |
| 5.3 图像分割相关理论 |
| 5.4 高低温作用下RMOCC裂缝识别结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 恒电流通电加速下CRMOCC和 RMOCC耐久性研究及退化规律分析 |
| 6.1 电化学试验结果分析 |
| 6.1.1 极化曲线试验结果分析 |
| 6.1.2 EIS试验结果分析 |
| 6.2 超声波和质量变化结果分析 |
| 6.3 恒电流通电加速下RMOCC裂缝识别结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 恒电流通电加速下CRMOCC和 RMOCC钢筋锈蚀及锈胀裂缝空间特征研究 |
| 7.1 X-CT相关理论 |
| 7.2 X-CT图像分析方法 |
| 7.3 CRMOCC、RMOCC锈胀裂缝和钢筋锈蚀物的定量研究 |
| 7.3.1 裂缝量化结果分析 |
| 7.3.2 钢筋锈蚀物的量化分析 |
| 7.4 锈蚀物与锈胀裂缝空间分布特征研究 |
| 7.5 裂缝分布的非均匀性分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 基于GLCM理论的MOCC锈胀裂缝劣化规律研究 |
| 8.1 GLCM相关理论 |
| 8.2 表面裂缝图像、CT切片的GLCM统计分析 |
| 8.2.1 特征值选取验证 |
| 8.2.2 特征值计算 |
| 8.2.3 分区对特征值的影响规律研究 |
| 8.2.4 混凝土GLCM损伤特征值分析 |
| 8.3 混凝土GLCM特征值可靠性退化分析 |
| 8.4 MOCC细观损伤的GLCM热力图分析 |
| 8.4.1 MOCC表面裂缝细观分析 |
| 8.4.2 MOCC内部裂缝细观分析 |
| 8.5 结论 |
| 第9章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 图表 |
| A论文附图 |
| 附录 B 攻读学位期间取得的研究成果及获奖情况 |
| B.1 发表学术论文 |
| B.2 专利申请 |
| B.3 获奖情况 |
| 附录 C 攻读学位期间参与的科研项目 |
（6）大气环境中海砂混凝土结构钢筋锈蚀行为及防护方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钢筋锈蚀 |
| 1.2.2 混凝土碳化研究现状 |
| 1.2.3 混凝土氯离子侵蚀研究现状 |
| 1.2.4 碳化与氯离子的相互作用研究现状 |
| 1.2.5 受碳化和氯离子协同腐蚀的混凝土结构加固研究现状 |
| 1.3 本文内容和技术路线 |
| 1.3.1 本文主要内容 |
| 1.3.2 本文创新点 |
| 1.3.3 本文技术路线 |
| 第2章 碳化对海砂混凝土中钢筋锈蚀行为的影响 |
| 2.1 试验 |
| 2.1.1 材料性能 |
| 2.1.2 试件制备及试验方案 |
| 2.1.3 碳化装置 |
| 2.1.4 试验方法 |
| 2.2 碳化深度 |
| 2.3 碳化对混凝土中钢筋腐蚀的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 常规加固方法对钢筋锈蚀行为的防护研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验状况 |
| 3.2.1 材料性能 |
| 3.2.2 试验设计与方案 |
| 3.2.3 试件制作 |
| 3.2.4 碳化箱设计 |
| 3.2.5 测试设备及方法 |
| 3.2.6 加固操作 |
| 3.2.7 氧气在环氧树脂扩散系数测定试验 |
| 3.2.8 钢筋锈蚀以及混凝土碳化的XRD试验 |
| 3.3 钢筋锈蚀程度的判定 |
| 3.4 加固前后试验结果分析 |
| 3.4.1 腐蚀电位变化 |
| 3.4.2 腐蚀电流变化 |
| 3.4.3 钢筋类型的差异 |
| 3.4.4 XRD试验分析 |
| 3.4.5 氧气在环氧树脂扩散系数 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于钢筋锈蚀控制的常规加固方法分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 .常规加固方法对钢筋锈蚀过程的影响 |
| 4.2.1 氧气的扩散过程 |
| 4.2.2 受氧气扩散控制时的极限电流密度模型 |
| 4.2.3 氧气在混凝土中透氧长度确定 |
| 4.2.4 增大截面法对钢筋锈蚀的影响 |
| 4.2.5 环氧涂层厚度对钢筋锈蚀的影响 |
| 4.3 基于钢筋锈蚀控制的加固设计 |
| 4.3.1 钢筋锈蚀控制-增大截面法 |
| 4.3.2 钢筋锈蚀控制-FRP外贴加固法 |
| 4.4 工程耐久性加固建议与方案 |
| 4.4.1 耐久性设计 |
| 4.4.2 已有结构耐久性监测与评估 |
| 4.4.3 耐久性加固建议与方案 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结及展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
（7）钢筋混凝土的玉米蛋白阻锈剂研制及其阻锈机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 钢筋混凝土环保阻锈剂的发展概况 |
| 1.2.1 国外的研究现状 |
| 1.2.2 国内的研究现状 |
| 1.2.3 国内外文献综述的简析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 玉米蛋白阻锈剂的提取与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 玉米蛋白阻锈剂的测试分析 |
| 2.2.1 傅里叶红外光谱测试 |
| 2.2.2 高效液相色谱测试 |
| 2.2.3 阻锈剂的溶解动力学试验 |
| 2.3 试验结果与讨论 |
| 2.3.1 玉米蛋白阻锈剂的提取工艺 |
| 2.3.2 玉米蛋白阻锈剂的FTIR |
| 2.3.3 玉米蛋白阻锈剂的主要组成 |
| 2.3.4 玉米蛋白阻锈剂的溶解过程及其长期稳定性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 玉米蛋白阻锈剂对氯盐液中钢筋的阻锈作用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验过程与方法 |
| 3.2.1 主要试验材料 |
| 3.2.2 钢筋预处理 |
| 3.2.3 电化学测试分析 |
| 3.2.4 钢筋表面分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 玉米蛋白阻锈剂浓度对腐蚀电位的影响 |
| 3.3.2 玉米蛋白阻锈剂浓度对电化学阻抗谱的影响 |
| 3.3.3 玉米蛋白阻锈剂浓度对Tafel极化曲线的影响 |
| 3.3.4 玉米蛋白阻锈剂对钢筋表面状态的影响 |
| 3.3.5 玉米蛋白阻锈剂在钢筋表面的吸附行为 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 玉米蛋白阻锈剂中主要组份的阻锈性能与模拟计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验与模拟计算方法 |
| 4.2.1 电化学试验分析 |
| 4.2.2 钢筋表面的光电子能谱分析 |
| 4.2.3 理论模拟计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 玉米蛋白阻锈剂及其主要组份的电化学阻抗谱分析 |
| 4.3.2 玉米蛋白阻锈剂及其主要组份的Tafel极化分析 |
| 4.3.3 光电子能谱分析 |
| 4.3.4 理论模拟分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 玉米蛋白阻锈剂对钢筋混凝土的长期阻锈作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验过程与方法 |
| 5.2.1 钢筋预处理 |
| 5.2.2 新拌砂浆中钢筋表面的ATR-FTIR |
| 5.2.3 腐蚀试件的制备 |
| 5.2.4 腐蚀试件中钢筋的电化学测试 |
| 5.2.5 腐蚀试件中钢筋的表面分析 |
| 5.3 试验结果与讨论 |
| 5.3.1 玉米蛋白阻锈剂在新拌砂浆中钢筋表面的吸附作用 |
| 5.3.2 玉米蛋白阻锈剂对腐蚀电位与极化电阻的影响 |
| 5.3.3 玉米蛋白阻锈剂对恒流阳极极化曲线的影响 |
| 5.3.4 玉米蛋白阻锈剂对动电位扫描曲线的影响 |
| 5.3.5 玉米蛋白阻锈剂对砂浆中钢筋表面形貌与组成的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 玉米蛋白阻锈剂对水泥砂浆性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验过程与方法 |
| 6.2.1 主要试验材料 |
| 6.2.2 新拌性能的测试 |
| 6.2.3 力学性能和耐久性测试 |
| 6.2.4 微观结构的分析 |
| 6.3 试验结果与讨论 |
| 6.3.1 玉米蛋白阻锈剂对水泥早期水化热的影响 |
| 6.3.2 玉米蛋白阻锈剂对水泥凝结时间的影响 |
| 6.3.3 玉米蛋白阻锈剂对砂浆流动度的影响 |
| 6.3.4 玉米蛋白阻锈剂对砂浆力学性能的影响 |
| 6.3.5 玉米蛋白阻锈剂对砂浆耐久性的影响 |
| 6.3.6 玉米蛋白阻锈剂对水泥水化产物与微观结构的影响 |
| 6.3.7 玉米蛋白阻锈剂与矿物掺合料及三乙醇胺复配应用研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）裂缝对钢混结构氯离子腐蚀机理与阴极防护效果的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 氯盐环境下带裂缝饱和钢混构件腐蚀机理研究 |
| 1.2.2 裂缝对阴极保护电场作用下钢混构件腐蚀防护效果的影响 |
| 1.2.3 具有缓蚀与裂缝修复协同作用的钢混构件新型防腐方法 |
| 1.2.4 研究现状总结和主要问题 |
| 1.3 本文的主要内容 |
| 第2章 氯盐环境下带裂缝钢混构件自然腐蚀机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 带裂缝饱和钢混构件离子传输理论模型 |
| 2.3 氯盐作用下带裂缝饱和钢混构件内离子场数值模拟 |
| 2.3.1 几何模型和参数 |
| 2.3.2 裂缝参数对孔溶液中离子浓度分布的影响 |
| 2.3.3 裂缝对钢筋表面电极动力学反应的影响 |
| 2.4 氯离子作用下带裂缝钢混构件离子传输的试验验证 |
| 2.4.1 材料属性及试验验证 |
| 2.4.2 试验与数值结果对比分析 |
| 2.4.3 模型与他人试验结果相互验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 裂缝对钢混构件强制电流阴极腐蚀防护的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氯离子和电场作用下饱和钢混构件离子传输的理论模型 |
| 3.3 氯离子和电场作用下带裂缝饱和钢混构件离子场数值模拟 |
| 3.3.1 几何模型和参数 |
| 3.3.2 裂缝参数对孔溶液中离子浓度分布的影响 |
| 3.3.3 裂缝对钢筋表面电极动力学反应的影响 |
| 3.4 数值模拟与试验结果对比分析 |
| 3.4.1 材料属性和几何模型 |
| 3.4.2 数值结果与试验数据对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电场驱动缓蚀剂与裂缝修复协同作用防腐方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电驱动缓蚀剂对带裂缝钢混构件的防腐效果 |
| 4.2.1 电驱动有机混合型缓蚀剂防护原理 |
| 4.2.2 几何模型和参数 |
| 4.2.3 裂缝参数对阻锈效果的影响 |
| 4.3 电驱动无机盐对钢混构件裂缝沉积修复的效果 |
| 4.3.1 无机盐耦合电场作用沉积原理 |
| 4.3.2 几何模型和参数 |
| 4.3.3 裂缝参数对沉积效果的影响 |
| 4.4 数值模拟与试验结果对比分析 |
| 4.4.1 电迁移缓蚀效果对比分析 |
| 4.4.2 电沉积裂缝修复效果对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）钢筋混凝土结构中Zn-Al合金牺牲阳极材料的电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 阴极保护材料国内外研究现状 |
| 1.2.1 镁合金牺牲阳极材料 |
| 1.2.2 铝合金牺牲阳极材料 |
| 1.2.3 锌及锌合金牺牲阳极材料 |
| 1.2.4 复合牺牲阳极材料 |
| 1.3 钢筋混凝土结构中阴极保护的工作原理 |
| 1.3.1 阴极保护的工作原理 |
| 1.3.2 阴极保护技术的分类 |
| 1.3.3 钢筋混凝土结构中阴极保护的必要性 |
| 1.4 钢筋混凝土结构中的阴极保护材料 |
| 1.4.1 混凝土用阴极保护材料的要求 |
| 1.4.2 钢筋混凝土结构中常用阴极保护材料 |
| 1.5 本课题的主要研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第2章 实验材料、仪器及研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 锌合金阳极材料的设计及制备 |
| 2.3.2 恒电流腐蚀测试 |
| 2.3.3 碱性环境下锌合金的腐蚀溶解性实验 |
| 2.3.4 预制砂浆包裹阳极的制备 |
| 2.3.5 锌合金阳极的有效性实验 |
| 2.4 材料性能的表征方法 |
| 2.4.1 阳极电流效率的计算 |
| 2.4.2 微观组织分析及成分检测 |
| 2.4.3 电化学测试 |
| 第3章 稀土La,Ce对 Zn-Al合金阳极组织及电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 稀土(La,Ce)含量对Zn-Al合金阳极材料微观组织的影响 |
| 3.3 恒电流腐蚀试验分析 |
| 3.3.1 锌合金阳极电化学性能及腐蚀溶解形貌分析 |
| 3.3.2 锌合金阳极腐蚀产物的XRD分析 |
| 3.4 电化学测试分析 |
| 3.4.1 Zn-Al合金在3.5%NaCl溶液中的极化曲线分析 |
| 3.4.2 Zn-Al合金在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱分析 |
| 3.5 Zn-Al合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀形貌及产物分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Zn-Al合金阳极材料碱活化效果的评价研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高碱性环境下Zn-Al合金阳极材料的电化学性能研究 |
| 4.2.1 高碱性环境下Zn-Al合金阳极材料的循环伏安曲线分析 |
| 4.2.2 高碱性环境下Zn-Al合金阳极材料的极化曲线分析 |
| 4.2.3 高碱性环境下Zn-Al合金阳极材料的电化学阻抗谱分析 |
| 4.3 高碱性环境下Zn-Al合金阳极材料的腐蚀形貌分析 |
| 4.3.1 腐蚀形貌分析 |
| 4.3.2 腐蚀产物分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Zn-Al合金阳极的有效性评价研究及工程应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 盐溶液中Zn-Al合金阳极的有效性评价 |
| 5.2.1 3.5%NaCl溶液中Zn-Al合金牺牲阳极的有效性评价 |
| 5.2.2 3.5%NaCl-饱和Ca(OH)2溶液中Zn-Al合金牺牲阳极的有效性评价 |
| 5.3 混凝土中Zn-Al合金牺牲阳极的有效性评价 |
| 5.3.1 混凝土中牺牲阳极阴极保护电流的测试分析 |
| 5.3.2 混凝土中阴极保护钢筋极化曲线的测试分析 |
| 5.3.3 钢筋锈蚀的宏观分析 |
| 5.3.4 Zn-Al合金阳极的腐蚀形貌分析 |
| 5.4 牺牲阳极材料的工程应用 |
| 5.4.1 工程概况 |
| 5.4.2 施工工艺及效果评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 结论 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
（10）混凝土水泥水化、氯离子扩散及钢筋锈蚀的电化学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 水泥水化过程 |
| 1.2.2 氯离子侵蚀 |
| 1.2.3 钢筋锈蚀及检测 |
| 1.2.4 钢筋防护 |
| 1.3 电化学分析方法的基本原理 |
| 1.3.1 电化学阻抗谱 |
| 1.3.2 腐蚀电位法 |
| 1.3.3 线性极化法 |
| 1.3.4 循环伏安法 |
| 1.3.5 Mott-Schottky曲线 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.4.1 面临的挑战 |
| 1.4.2 本文主要内容 |
| 2 混凝土水泥水化过程交流阻抗特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验设计和步骤 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 混凝土试件制备 |
| 2.3 混凝土水泥水化过程的交流阻抗分析 |
| 2.3.1 水泥水化过程0～28d的交流阻抗分析 |
| 2.3.2 水泥水化过程的阻抗谱参数分析 |
| 2.4 粉煤灰混凝土水泥水化的交流阻抗分析 |
| 2.4.1 水泥水化交流阻抗等效电路 |
| 2.4.2 水泥水化等效电路与准Randles型电路拟合 |
| 2.4.3 水泥水化等效电路参数分析 |
| 2.4.4 混凝土抗压强度与连通孔电阻分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 混凝土氯离子扩散和电化学阻抗分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试件制作和试验过程 |
| 3.2.1 混凝土试件制作 |
| 3.2.2 氯离子扩散试验 |
| 3.3 混凝土氯离子扩散和电化学阻抗分析 |
| 3.3.1 水灰比对混凝土自由氯离子扩散的影响 |
| 3.3.2 浸泡时间对混凝土自由氯离子扩散的影响 |
| 3.3.3 混凝土电化学阻抗谱分析 |
| 3.4 粉煤灰混凝土氯离子扩散和电化学阻抗分析 |
| 3.4.1 粉煤灰对混凝土自由氯离子扩散的影响 |
| 3.4.2 浸泡时间对粉煤灰混凝土自由氯离子扩散的影响 |
| 3.4.3 粉煤灰混凝土电化学阻抗谱分析 |
| 3.5 矿渣混凝土氯离子扩散和电化学阻抗分析 |
| 3.5.1 矿渣对混凝土自由氯离子扩散的影响 |
| 3.5.2 浸泡时间对矿渣混凝土自由氯离子扩散的影响 |
| 3.5.3 矿渣混凝土电化学阻抗谱分析 |
| 3.6 粉煤灰/矿渣混凝土氯离子扩散和电化学阻抗分析 |
| 3.6.1 粉煤灰/矿渣混凝土自由氯离子扩散的影响 |
| 3.6.2 浸泡时间对粉煤灰/矿渣混凝土自由氯离子扩散的影响 |
| 3.6.3 粉煤灰/矿渣混凝土电化学阻抗谱分析 |
| 3.7 混凝土氯离子浓度与电化学参数的关系 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 模拟混凝土孔隙液中钢筋的腐蚀电化学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钢筋材料和试验过程 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 钢筋电化学试验 |
| 4.3 模拟混凝土孔隙液中钢筋表面钝化电化学分析 |
| 4.3.1 腐蚀电位分析 |
| 4.3.2 电化学阻抗谱与等效电路 |
| 4.4 模拟混凝土孔隙液中钢筋脱钝和氯离子门限阈值分析 |
| 4.4.1 腐蚀电位分析 |
| 4.4.2 电化学阻抗谱和等效电路 |
| 4.4.3 腐蚀电流分析 |
| 4.4.4 模拟孔隙液中钢筋的Mott-Schottky曲线分析 |
| 4.5 模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀过程电化学分析 |
| 4.5.1 钢筋腐蚀电位随浸泡时间的变化 |
| 4.5.2 钢筋钝化过程的电化学特性分析 |
| 4.5.3 钢筋腐蚀萌生过程的电化学特性分析 |
| 4.5.4 钢筋腐蚀稳定过程的电化学特性分析 |
| 4.5.5 钢筋腐蚀恶化过程的电化学特性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 模拟混凝土孔隙液中铬合金耐蚀钢筋的腐蚀电化学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钢筋材料和试验过程 |
| 5.2.1 试验材料 |
| 5.2.2 铬合金钢筋电化学试验 |
| 5.3 模拟混凝土孔隙液中铬合金腐蚀电位 |
| 5.4 模拟混凝土孔隙液中铬合金钢筋的电化学特性 |
| 5.4.1 等效电路拟合 |
| 5.4.2 等效电路参数分析 |
| 5.5 腐蚀电流分析 |
| 5.6 模拟混凝土孔隙液中铬合金钢筋的循环伏安曲线 |
| 5.6.1 无氯离子模拟液中铬合金钢筋的循环伏安曲线 |
| 5.6.2 模拟孔隙液中铬合金钢筋的循环伏安曲线 |
| 5.7 模拟混凝土孔隙液中铬合金钢筋的Mott-Schottky曲线分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、混凝土中钢筋的腐蚀与防护（论文参考文献）
- [1]地聚物基钢筋防腐涂层配合比设计及防腐性能试验研究[D]. 白瑞. 西安理工大学, 2021
- [2]海工用高强耐蚀钢筋的腐蚀机理及阻锈剂研究[D]. 田玉琬. 北京科技大学, 2021(01)
- [3]模拟混凝土孔隙液中不锈钢自然钝化及脱钝行为研究[D]. 苑旭雯. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]盐雾环境中涂层钢筋腐蚀性行为研究[D]. 杨振清. 兰州理工大学, 2021(01)
- [5]西部盐湖环境下涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土劣化规律研究[D]. 王鹏辉. 兰州理工大学, 2021(01)
- [6]大气环境中海砂混凝土结构钢筋锈蚀行为及防护方法研究[D]. 胡彩侠. 深圳大学, 2020(10)
- [7]钢筋混凝土的玉米蛋白阻锈剂研制及其阻锈机理研究[D]. 张召才. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [8]裂缝对钢混结构氯离子腐蚀机理与阴极防护效果的影响[D]. 梁新宇. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [9]钢筋混凝土结构中Zn-Al合金牺牲阳极材料的电化学性能研究[D]. 唐维斌. 兰州理工大学, 2020(12)
- [10]混凝土水泥水化、氯离子扩散及钢筋锈蚀的电化学分析[D]. 姜凤娇. 大连理工大学, 2020(01)