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腐蚀环境下服役的钢筋混凝土结构由于长期受到腐蚀作用,造成混凝土性能劣化、钢筋锈蚀、钢筋与混凝土之间粘结退化,导致钢筋混凝土结构耐久性降低而提前发生破坏。目前,由于腐蚀造成钢筋混凝土结构耐久性退化已成为当今土木工程界面临的一大灾害,引起人们的普遍关注,成为研究的一大热点。
本论文在系统总结目前国内外对钢筋混凝土结构耐久性研究的情况基础上,陈述了钢筋在混凝土结构中腐蚀的原理,总结了各种由于腐蚀引起的钢筋腐蚀检测技术。通过设计检测钢筋腐蚀的电阻传感器,在主要考虑受氯离子影响的情况下,结合实验对传感器在钢筋混凝土结构中的腐蚀进行了检测。以电阻传感器法为主线,对受腐蚀钢筋混凝土结构耐久性展开了一定的研究,主要研究工作包括:
首先,对目前国内外钢筋混凝土结构耐久性研究的情况进行了总结分析。
其次,通过对钢筋锈蚀原理的陈述,总结了各种钢筋腐蚀检测技术,主要分为了四类,分析法,物理法和电化学方法,以及目前发展很快的一些检测方法。在对电阻传感器法原理探讨的基础上,自行研制了适合于工程实际应用的电阻传感器,对电阻传感器的制作做了详细的说明。
再次,通过设计专用电阻传感器,在主要考虑受氯离子影响情况下进行了电阻传感器的模拟液试验,测试了电阻传感器腐蚀与电阻变化的关系,建立了钢筋腐蚀量和探头电阻变化关系。测试和分析表明,用电阻腐蚀探头可以获得稳定的钢筋腐蚀状态参数。接着,将电阻传感器埋入混凝土试块中,通过RCM法对混凝土的渗透性进行了评价,利用电阻法检测电阻传感器在混凝土试块中的腐蚀情况,并将其与电化学传感器法进行对比实验。实验表明,电阻传感器在混凝土中与模拟液中有相同的表现——随着腐蚀的进行,电阻增大,但在混凝土中更易受温度的影响。与电化学传感器法的对比实验表明,两种方法的检测结果是相同的。
最后,对电阻传感器在混凝土结构中的应用做了计算分析。为实际工程检测钢筋腐蚀提供了一种新的方法。