论文部分内容阅读
氯盐侵蚀引起的钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性破坏的主要元凶,基于电化学原理的电化学修复技术是提升混凝土结构耐久性的重要手段。混凝土在电化学修复过程中存在非均匀电迁现象,非均匀电迁对修复后混凝土劣化特征的影响有待研究。本文通过室内试验研究混凝土非均匀电迁修复后对劣化特征的影响,同时基于双向电迁和外防腐涂料进行非均匀电迁影响控制试验。利用COMSOL Multiphysics软件对混凝土非均匀电迁过程中的内部电势及氯离子分布特征进行模拟,通过模拟探究均匀化电迁方法,并进行混凝土电化学修复均匀化电迁试验,验证均匀化电迁方法有效性。本文主要研究内容如下:(1)通过设计养护期浸泡加速侵蚀、电化学修复、室内人工模拟加速劣化三个试验阶段,人工模拟实际工程中混凝土结构从初始氯离子侵蚀、电化学修复、劣化再侵蚀三个阶段。设置不同耐久性损伤程度、不同钢筋间距两组试验变量,进行电化学修复非均匀电迁影响试验。跟踪检测电化学修复后混凝土在不同劣化阶段的氯离子浓度及钢筋腐蚀电位,研究非均匀电迁对混凝土非均匀劣化过程中氯离子空间分布特征及钢筋腐蚀电位的影响。(2)为控制非均匀电迁对混凝土劣化过程中氯离子分布及钢筋腐蚀电位的影响,从防止外部离子侵入及钢筋防腐角度出发,基于外防腐涂料和双向电迁技术进行非均匀电迁影响控制试验,探究非均匀劣化的防治措施。通过室内试验研究双向电迁对电化学修复后混凝土劣化过程中钢筋腐蚀电位的影响。同时联系工程实例,对实际工程中的电化学修复桥墩进行钻芯取样,将芯样试件表面进行不同工况防腐处理。将处理后的芯样进行室内高低温循环加速劣化试验,研究对比不同工况下芯样表面防腐层劣化特征、氯离子侵蚀深度及范围、以及芯样内部氯离子分布特征。(3)利用COMSOL Multiphysic软件建立混凝土电化学修复非均匀电迁数值模型,对预掺氯盐试件非均匀电迁过程中内部电势及氯离子传输数值模拟。基于模拟方法通过改变阳极位置、对电迁面设置不同区域及不同电压等方式探究混凝土均匀化电迁方法,同时进行试验验证均匀化电迁方法有效性。