钢筋混凝土阻锈剂试验报告和记录

阻锈剂对氯盐腐蚀钢筋混凝土的影响

结论与展望
结论
（1）在用水泥提取液模拟的孔溶液中，Ca(NO2)2及2 种商用阻锈剂NNMI和NNRI均能有效提高钢筋的自腐蚀电位，降低钢筋受Cl-腐蚀的风险，减小腐蚀速率。（2）Ca(NO2)2在有效降低钢筋腐蚀速率的同时能将钢筋腐蚀的临界Cl-浓度从0.01mol/L提高到0.04mol/L左右； NNMI和NNRI亦能将临界Cl-浓度提高到0.03mol/L左右。（3）当[NO2-]/[Cl-]为0.62~1.47时， Ca(NO2)2能最大限度地发挥阻锈效果，阻锈效率高达98.2%；在推荐掺量下， NNMI和NNRI在Cl-浓度较低的环境下阻锈效率高，分别达到85.0%和87.1%。因此，应根据不同的使用环境选择合适的阻锈剂。
钢筋横肋锈损
腐蚀产物体积膨胀
钢筋与混凝土粘结性能退化承载力下降安全性降低
保护层开裂、剥落
研究背景以及意义
钢筋锈蚀机理
开裂
锈蚀
膨胀
通常，在碱性混凝土孔溶液中钢筋表面能生成一层致密的氧化膜，大量OH-的存在加上混凝土层的保护作用，会使其处于相对稳定的状态。随着CO2的侵蚀，孔溶液碱性降低，或当混凝土中钢筋表面Cl-浓度高于某个值时，钝化膜会破坏，钢筋开始锈蚀，导致结构安全系数的减小和混凝土保护层的脱落，进而降低混凝土结构的使用寿命。
掺加钢筋阻锈剂 (Rebar Inhibitor) 是钢筋的各种防腐措施中最有效的方法之一。
从而达到延长钢筋混凝土结构使用寿命的目的。
主要研究类容
亚硝酸钙[Ca(NO2)2]具有良好的缓蚀效率且未发现对混凝土有明显不利的影响和引发碱集料反应的可能性。在20世纪70年代已广泛应用于氯盐环境下的钢筋混凝土中，但其单独使用阻锈效果不理想。20世纪90年代以来涌现出的新型商用阻锈剂解决了这一问题，使其日趋广泛，但对其阻锈效果和机理的研究有待加强。本实验用水泥提取液模拟混凝土孔溶液，通过逐级添加 Cl- ，模拟混凝土中钢筋的氯盐腐蚀，并通过自腐蚀电位、动电位极化和电化学阻抗谱等考察了Ca(NO2)2及商用阻锈剂 NNMI，NNRI对混凝土中钢筋氯盐腐蚀行为的影响。

钢筋阻锈剂、混凝土性能检测方法、施工记录

附录A 钢筋阻锈剂性能检测方法A.1 电化学防锈性能试验（线性极化法）A.1.1 本方法适用于外涂型钢筋阻锈剂的电化学防锈性能试验。

A.1.2 试验用钢筋试件应符合下列规定：1 钢筋试件宜采用HPB300光圆钢筋，直径应为10mm，长度应为40mm，表面粗糙度应达到Ra6.3μm。

2 钢筋试件应采用无水乙醇或丙酮浸擦除去油脂，并应使用热风机吹干，经检查无锈痕后将铜导线焊接在钢筋一端，放入干燥器内备用。

A.1.3 试验用仪器设备应符合下列规定：1 电化学工作站：电流量程为2A~40pA，最大输出电压±100V，最大输出电流±2A，最大输入电压±10V，交流阻抗频率范围10µHz~ 1MHz，输出阻抗＞1013Ω或＜5pF。

辅助电极采用Pt电极。

2 烘箱应能使温度稳定在（60±5）℃，鼓风和加热应能同步。

A.1.4 基准砂浆试块的制作和养护应符合下列规定：1 基准砂浆试块应采用强度等级为42.5的基准水泥和ISO标准砂，氯化钠为分析纯级，水采用普通自来水。

基准水泥、标准砂和水应按1:2.5:0.5（质量比）进行称量，氯化钠掺量按水泥用量的1%掺加。

2 称量准确的原材料应采用机械搅拌至均匀，再置于直径为50mm、高为50mm 的模具内，并振实至表面泛浆，每组试块成型数量应不少于3块。

3 应将经过处理的钢筋试件插入砂浆试块正中间，钢筋不应裸露在砂浆试块表面，并应振捣密实，钢筋试件与砂浆试块试件应无缝隙。

试块应在常温下静置24h后再拆模，并应放入标准养护室内养护7d。

4 应将养护好的试块放入烘箱中60℃烘干2h，取出试块并应自然冷却30min，并应采用环氧树脂将试块上表面涂覆密封。

5 养护至龄期密封处理后的试块应按照A.1.6要求测试钢筋腐蚀电流I0。

A1.5 外涂型钢筋阻锈剂砂浆试块的制作和养护应符合下列规定：1养护、烘干后的基准砂浆试块表面应采用钢刷进行打磨处理，每组数量不应少于3块；2应按推荐用量和方法在基准砂浆试块侧面和下表面涂覆外涂型钢筋阻锈剂；3 涂覆外涂型钢筋阻锈剂后的试块，表面覆盖薄膜后在试验室标准条件下放置28d 。

阻锈剂在钢筋混凝土结构中的研究与应用

（）３（）４（）５
（）６
般混凝土的ｐＨ值在１～３２１之间，处于这样的强碱性环境，
钢筋表面会自发生成碱性氧化膜，牢固地吸附在钢筋表面，使钢筋处于钝化状态，免受腐蚀旧但是由丁碳化和氯化物的作用，。会造成钢筋钝化膜的破坏，使钢筋发生锈蚀。混凝土碳化顾名思义是混凝土钢筋腐蚀由大气中的Ｃ：Ｏ引发，Ｏ进入混凝土中Ｃ：与水泥砂浆发生反应后，会使ｐＨ值降到８９导致钢筋易于锈～，
应力，最终将物，在混凝土与钢筋界面形成一层或多层的分子膜，阻止电化学反应，这层保护膜的强度由化学吸附能力的大小决定。
该保护层不仅能够减缓混凝土中钢筋的阳极溶解过程，还给阴极提供了防水、氧气、氯离子的屏障，从而阻止钢筋腐蚀。ＭＣ阻锈机理无论是形成单分子薄膜保护层还是螯合物Ｉ保护层，其阻锈作用在于它能够完全覆盖电化学反应的阴、阳极
蚀嘲然而碳化作用在现实中只有当保护层厚度小或者是混凝。土多孔时才明显。因此相比于碳化，氯离子引起的腐蚀更受关
注，首先ｃ半径小，以很容易渗透到钢筋表面，ＯＨ竞争卜可与一吸附在钢筋表面，这不仅会使钢筋表面保护膜产生收缩，导致
等。其中钢筋阻锈剂比其他方法更为经济、实用且易操作，在工程上得到了广泛的应用，成为预防、阻止混凝土中钢筋锈蚀
的有效途径之一。
（）３腐蚀产物形成过程：ｌＦ生成可溶的ＦＣ２ｅ１ｃ一ｅ与ｅ１Ｆｅ，

mci

青年人- 结构工程师考试指南】：摘要: 介绍了钢筋混凝土阻锈剂的基本概念和发展背景．着重分析了迁移性阻锈剂对钢筋电化学性能的影响和阻锈机理，提出了迁移性阻锈剂应用技术的发展前景和有待深入研究的课题关键词: 迁移性阻锈剂钢筋混凝土耐久性对于氯盐侵蚀环境条件下钢筋混凝土耐久性不足所带来的严重的经济损失和资源浪费，桥梁、港口、等一系列的沿海基础设施工程混凝土结构耐久性，特别是海洋氯离子含量较高环境中的耐久性，已是当前函待解决的重大问题，经过几十年的努力，针对不同区域，不同结构部位采取不同的技术防腐措施，这些耐久性措施包括：①从混凝土材料本身的性能出发，全桥采用海工耐久混凝土，以氯离子扩散系数为混凝土耐久性的主要技术指标，尽量采用低水胶比的高性能混凝土（掺加高效减水剂如：博特新材料有限公司生产的高效减水剂—聚羧酸系列）。

②针对不同区域，不同结构部位，设置合理的钢筋保护层厚度，尽量延长氯离子渗透到钢筋表面的时间。

③在钢筋混凝土耐久性基本措施的基础上，对特别恶劣的腐蚀环境条件下的钢筋混凝土施加额外的补充保护措施，更进一步加大结构耐久性的可靠性，并做为目前的提升钢筋混凝土结构耐久性技术措施之一。

现今工程上主要采用的技术措施有：环氧途层钢筋，外加电流阴极保护，塑料坡纹管与真空辅助压浆、纤维混凝土与涂抹硅烷、渗透可控模板垫料、混凝土表面防护涂层等.近年来各国采用的最直接经济有效的方法，在混凝土中掺加阻锈剂或在混凝土表面涂刷迁移性阻锈剂如：Sika 901系列，MCI2020系列等简单易行的措施。

一、缓蚀剂的发展历史在防止金属腐蚀的方法中，“缓蚀剂”是常用方法之一。

缓蚀剂的应用已经有上百年的历史，钢筋阻锈剂是缓蚀剂在混凝土中的应用，是一种既古老又新型的技术。

世界上钢筋阻锈剂的研究与使用已经历了很长的时期。

日本作为一个岛国，由于缺乏建筑用河砂，不得不开发利用海砂。

因此，既要解决海洋环境中氯盐钢筋腐蚀问题，又要设法防止海砂中氯盐对钢筋的侵害。

钢筋阻锈剂混凝土性能检测方法施工记录

附录A 钢筋阻锈剂性能检测方法A.1 电化学防锈性能试验（线性极化法）A.1.1 本方法适用于外涂型钢筋阻锈剂的电化学防锈性能试验。

A.1.2 试验用钢筋试件应符合下列规定：1 钢筋试件宜采用HPB300光圆钢筋，直径应为10mm，长度应为40mm，表面粗糙度应达到Ra6.3μm。

2 钢筋试件应采用无水乙醇或丙酮浸擦除去油脂，并应使用热风机吹干，经检查无锈痕后将铜导线焊接在钢筋一端，放入干燥器内备用。

A.1.3 试验用仪器设备应符合下列规定：1 电化学工作站：电流量程为2A~40pA，最大输出电压±100V，最大输出电流±2A，最大输入电压±10V，交流阻抗频率范围10μHz~ 1MHz，输出阻抗＞1013Ω或＜5pF。

辅助电极采用Pt电极。

2 烘箱应能使温度稳定在（60±5）℃，鼓风和加热应能同步。

A.1.4 基准砂浆试块的制作和养护应符合下列规定：1 基准砂浆试块应采用强度等级为42.5的基准水泥和ISO标准砂，氯化钠为分析纯级，水采用普通自来水。

基准水泥、标准砂和水应按1:2.5:0.5（质量比）进行称量，氯化钠掺量按水泥用量的1%掺加。

2 称量准确的原材料应采用机械搅拌至均匀，再置于直径为50mm、高为50mm 的模具内，并振实至表面泛浆，每组试块成型数量应不少于3块。

3 应将经过处理的钢筋试件插入砂浆试块正中间，钢筋不应裸露在砂浆试块表面，并应振捣密实，钢筋试件与砂浆试块试件应无缝隙。

试块应在常温下静置24h后再拆模，并应放入标准养护室内养护7d。

4 应将养护好的试块放入烘箱中60℃烘干2h，取出试块并应自然冷却30min，并应采用环氧树脂将试块上表面涂覆密封。

5 养护至龄期密封处理后的试块应按照A.1.6要求测试钢筋腐蚀电流I。

0A1.5 外涂型钢筋阻锈剂砂浆试块的制作和养护应符合下列规定：1养护、烘干后的基准砂浆试块表面应采用钢刷进行打磨处理，每组数量不应少于3块；应按推荐用量和方法在基准砂浆试块侧面和下表面涂覆外涂型钢筋阻锈剂；2．3涂覆外涂型钢筋阻锈剂后的试块，表面覆盖薄膜后在试验室标准条件下放置28d。

阻锈剂原始检验记录

抗压强度fce(MPa)
强度代表值fce/MPa
强度平均值fce/MPa
抗压强度比/%
28d
检验日期
试件尺寸/mm
试件序号
破坏荷载P/kN
抗压强度fce(MPa)
强度代表值fce/MPa
强度平均值fce/MPa
抗压强度比/%
样品信息
产品名称
样品编号
检验项目
基准砼
受检砼
1d抗压强度比
检验日期
试件尺寸/mm
/%
水泥用量 /kg
石子用量/kg
砂用量 /kg
外加剂用量/kg
基准砼
--
受检砼
盐水浸渍试验
测量时间
初始
1h
2h
3h
6h
1d
3d
5d
7d
钢筋试验序号
1
自然电位/mV
2
3
钢筋试验情况及判定
电化学综合试验
成型
时间
测量时间
初始
1d
2d
3d
4d
5d
6d
7d
砂浆试件序号
1
测量电流值
/μA
2
3
试验结果判断
样品信息
2
水泥净浆流动度
序号
水泥质量/g
外加剂质量/g
水质量/g
流动度最大值/mm
流动度平均值/mm
流动度代表值/mm
1
2
恒电流电位-时间曲线分析图
结论
备注
仪器名称：液压式压力试验机管理编号：SRCLX-001检定日期：2015-11-01 有效期至：2016-10-31
水泥品种
水泥报告编号

钢筋锈蚀与阻锈剂防护实验报告

钢筋锈蚀与阻锈剂防护实验报告
钢筋在混凝土结构中扮演着至关重要的角色，然而在潮湿环境下容易发生锈蚀，进而导致混凝土结构的破坏。

本实验旨在探究钢筋锈蚀的原因以及防止钢筋锈蚀的方法，特别是阻锈剂在防护中的应用效果。

实验采用了对比实验的方法，选取了两组混凝土试块进行测试。

第一组试块不添加任何防护措施，而第二组试块则添加了含有阻锈剂的混凝土。

通过对两组试块在潮湿环境中进行长时间暴露，观察钢筋的锈蚀情况以及混凝土结构的变化，从而比较阻锈剂的防护效果。

实验结果显示，未添加阻锈剂的混凝土试块在潮湿环境下钢筋很快发生了锈蚀，导致混凝土结构的破坏。

而添加了阻锈剂的混凝土试块在同样条件下钢筋的锈蚀情况明显减少，混凝土结构的完整性得到了有效保护。

进一步分析实验结果，发现阻锈剂能够形成一层保护膜覆盖在钢筋表面，有效阻止了氧气和水的侵蚀，从而延缓了钢筋的锈蚀速度。

这种保护膜具有很好的粘附性和耐蚀性，能够长期保护钢筋不受外界环境的影响。

在实际工程中，阻锈剂的应用能够有效延长混凝土结构的使用寿命，减少维修成本，提高工程的可靠性和安全性。

因此，在设计和施工中应当重视防止钢筋锈蚀的问题，选择适合的阻锈剂进行防护，保
障混凝土结构的长期稳定运行。

钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的问题，但通过合理的防护措施，特别是阻锈剂的应用，可以有效地减少钢筋的锈蚀，保护混凝土结构的完整性。

未来的研究可以进一步探讨不同类型阻锈剂的性能比较，为工程实践提供更加科学的指导。

钢筋混凝土锈胀试验研究与细观损伤扩展分析

摘要钢筋混凝土是土木工程领域中最主要的材料之一，其性能受周围环境影响较大，而在潮湿、多化学盐的环境下，钢筋混凝土会发生锈胀破坏导致结构失效，所以对钢筋混凝土锈胀破坏破坏过程及破坏机理的研究是必要的。

目前钢筋混凝土锈胀的研究大多在宏观层次上进行的，而本文在细观层次展开研究，将钢筋混凝土看作由钢筋、骨料、砂浆以及钢筋、骨料与砂浆之间的界面过渡区(ITZ)组成的非均匀材料，在宏观层次上进行钢筋混凝土人工加速锈胀试验、在细观层次上进行数值仿真分析，由此得出相关现象和结论。

首先从细观层次出发，利用MATLAB数学编程平台拟合出氯离子在混凝土内部扩散后浓度分布情况；然后对部分特征钢筋混凝土试件进行人工加速锈胀试验；之后以随机骨料模型理论为基础，借助MATLAB编程平台使用蒙特卡罗法建立了考虑面积占比增加系数的多边形骨料模型；最后借助ABAQUS有限元数值模拟软件对所建立的模型加以强制位移和等效作用力来模拟试件锈胀损伤扩展情况，并在此基础上模拟了保护层厚度对试件损伤扩展的影响。

研究结果表明：MATLAB可以拟合氯离子在混凝土中扩散的过程，并发现该过程钢筋周围氯离子浓度分布不均匀；从钢筋混凝土锈胀过程来看，钢筋位于中部和角部时混凝土外端开裂与最终破坏时间相差较大；从试件的切片损伤结果来看，钢筋位于中部的混凝土损伤分布大致呈“┴”形，而钢筋位于角部的混凝土损伤分布大致呈“×”形，且测得钢筋锈蚀后的半径表明钢筋锈蚀结果呈非均匀形态；通过有限元数值模拟结果发现等效作用力的加载方式优于强制位移的加载方式，且基于等效作用力加载方式模拟出的保护层厚度对混凝土损伤影响表明，钢筋的保护层厚度对试件损伤程度和损伤形态有较大影响。

该论文有图65幅，表13个，参考文献51篇。

关键词：钢筋混凝土；细观层次；氯离子扩散；锈胀作用；随机骨料模型；混凝土塑性损伤AbstractReinforced concrete is one of the most important materials in the field of civil engineering. Its performance is greatly affected by the surrounding environment. In the humid and multi-chemical salts environment, it will promote the corrosion of reinforced concrete and lead to structural damage and failure. Therefore, it is necessary to study the mechanism and process of the corrosion and expansion of reinforced concrete. At present, the research of reinforced concrete rust expansion is mostly carried out at the macro level, in the process of the meso-level research, the reinforced concrete is regarded as a heterogeneous material composed of reinforcing steel, aggregate, mortar and the interface transition zone (ITZ) between reinforcing steel, aggregate and mortar. Through the macro-level accelerated corrosion test of reinforced concrete and the micro-level numerical simulation analysis, the relevant phenomena and conclusions are finally obtained.Starting from the meso-level, the concentration distribution of chloride after diffusion in concrete is fitted by MATLAB mathematical programming platform; then the accelerated corrosion expansion test is carried out on some characteristic reinforced concrete specimens; then, based on the theory of random aggregate model, the polygon aggregate model considering the area ratio increase factor is established by using Monte Carlo method with the help of MATLAB programming platform. Finally, with the help of ABAQUS finite element numerical simulation software, the force displacement and equivalent force of the model are applied to simulate the expansion of rust expansion damage of specimens, and on this basis, the influence of the thickness of protective layer on the expansion of damage of specimens is simulated.It can be used to determine that: MATLAB can fit the process of chloride diffusion in concrete, and found that the chloride concentration distribution around the reinforcement is non-uniform; from the view of reinforced concrete corrosion expansion process, when the reinforcement is located in the middle of the concrete, the difference between the cracking time and the ultimate failure time of the outer end of the concrete is greater than when the reinforcement is located in the corner; According to the results of slice damage, the damage distribution of concrete with steel bar in the middle is approximately in the shape of “┴”, while the damage distribution of concrete with steel bar in the corner is approximately in the shape of “×”, and the measured radius of steel bar corroded indicates that the corrosion result of steel bar is non-uniform. The results of finite element numerical simulation show that the loading mode ofequivalent force is better than that of forced displacement. Furthermore, the effect of protective layer thickness on concrete damage simulated by equivalent force loading mode shows that the protective layer thickness of steel bar has a great influence on the damage degree and damage morphology of specimens.Keyword: reinforced concrete; meso-scale; chloride diffusion; corrosions and expansion;concrete damaged plasticity目录摘要 (Ⅰ)目录 (IV)图清单 (VIII)表清单 (XII)变量注释表 (XIII)1 绪论 (1)1.1研究背景与研究意义 (1)1.2细观力学研究现状 (2)1.3氯离子在混凝土中扩散的影响因素 (3)1.4钢筋混凝土锈胀破坏理论 (5)1.5论文主要研究内容 (7)2 氯离子在混凝土中扩散的MATLAB拟合法 (9)2.1基于Fick定律的氯离子扩散模型 (9)2.2MATLAB对氯离子在混凝土中扩散拟合研究 (11)2.3本章小结 (16)3 氯离子环境下钢筋混凝土人工加速锈胀试验研究 (17)3.1试验过程 (17)3.2钢筋混凝土锈胀试验现象描述 (23)3.3试验结果及分析 (24)3.4钢筋锈蚀形态及锈蚀后半径测定 (35)3.5本章小结 (36)4 混凝土数值模型选取与建立 (38)4.1混凝土细观数值模型 (38)4.2随机骨料模型建立 (39)4.3考虑面积占比增加系数的多边形骨料与经典圆形骨料算法对比 (45)4.4本章小结 (46)5 锈胀作用下钢筋混凝土损伤扩展数值模拟 (47)5.1氯离子在钢筋混凝土中扩散浓度分布 (47)5.2考虑氯离子扩散的钢筋非均匀锈蚀力学行为研究 (48)5.3钢筋锈胀作用下混凝土损伤扩展数值模拟 (54)5.4钢筋保护层厚度对混凝土损伤扩展的影响 (67)5.5本章小结 (76)6 结论与展望 (77)6.1结论 (77)6.2展望 (78)参考文献 (82)学位论文原创性声明 (83)学位论文数据集 (84)ContentsAbstract (I)Contents ......................................................................................................................................I V List of Figures .. (VIII)List of Tables (XII)List of Variables (XIII)1 Introduction (1)1.1 Background and Significance (1)1.2 Research Status of Meso-mechanics (2)1.3 Factors Affecting the Diffusion of Chloride in Concrete (3)1.4 Corrosion Expansion Failure Theory of Reinforced Concrete (5)1.5 Main Contents (7)2 MATLAB Fitting Method for Chloride Diffusion in Concrete (9)2.1 Chloride Diffusion Model Based on Fick Theory (9)2.2 Study on Fitting Chloride Diffusion in Concrete by MATLAB (11)2.3 Summary (16)3 Experimental Study on Artificial Accelerated Corrosion of Reinforced Concrete Specimens in Chloride Environment (17)3.1 Experimental Procedure (17)3.2 Description of Corrosion Test Phenomenon of Reinforced Concrete (23)3.3 Results and Analysis (24)3.4 Corrosion Pattern of Steel Bars and Determination of Radius after Corrosion (35)3.5 Summary (36)4 Selection and Establishment of Concrete Numerical Model (38)4.1 Meso-numerical Model of Concrete (38)4.2 Establishment of Random Aggregate Model (39)4.3 Contrast the Area Ratio Increase Coefficient Polygon Aggregate and Classical CircularAggregate Algorithm (45)4.4 Summary (46)5 Numerical Simulation of Damage Propagation of Reinforced Concrete under Corrosion (47)5.1 Diffusion Concentration Distribution of Chloride in Reinforced Concrete (47)5.2 Mechanical Behavior of Non-uniform Corrosion of Reinforcement Bars ConsideringChloride Diffusion (48)5.3 Numerical Simulation of Concrete Damage Propagation unde Steel Corrosion (54)5.4 Influence of Thickness of Steel Protective Layer on Concrete Damage Propagation (67)5.5 Summary (76)6 Conclusion and Outlook (77)6.1 Conclusion (77)6.2 Outlook (78)References (79)Author’s Resume (82)Declaration of Thesis Originality (83)Thesis Data Colloection (84)图清单表清单变量注释表c D 物质的扩散系数 t时间 cp P 砂浆孔隙率 R钢筋半径θ钢筋、锈蚀产物轮廓上的点与水平方向的夹角 η钢筋锈蚀率n 钢筋锈蚀产物自由膨胀率ε[]1,0区间上均匀分布的随机变量min x 骨料投放区域横坐标最小值 max x 骨料投放区域横坐标最大值 min y 骨料投放区域纵坐标最小值 max y 骨料投放区域纵坐标最大值 x任意圆心横坐标的值 y任意圆心纵坐标的值 min D 投放骨料粒径下限 max D投放骨料粒径上限 D投放骨料粒径 d投放骨料半径 j i 、顺序编号a 投放骨料轮廓上各点的横坐标 b投放骨料轮廓上各点的纵坐标 'a 投放骨料周围ITZ 轮廓上各点的横坐标 'b 投放骨料周围ITZ 轮廓上各点的纵坐标 P 骨料通过筛孔直径为D 骨料的质量百分比 k P 骨料体积占总体积的百分比θu 某点与钢筋圆心所在直线与Cl -扩散面之间呈θ角度时锈蚀产物厚度 1u 靠近混凝土保护层端最大锈蚀厚度 2u 背离混凝土保护层端锈蚀厚度 ζ 钢筋与混凝土空隙过渡厚度 V体积符号等效ε 等效应变等效E等效弹性模量 t σ 混凝土单轴受拉应力 c σ 混凝土单轴受压应力 ine t ~ε 混凝土受拉开裂应变 ine c~ε混凝土受压非弹性应变 t ε 混凝土单轴拉伸总应变 c ε混凝土单轴压缩总应变el t 0ε混凝土单轴拉伸无损伤的弹性应变elε混凝土单轴压缩无损伤的弹性应变c0σ混凝土单轴拉伸极限应力0tσ混凝土单轴压缩初始屈服应力cσ混凝土单轴压缩屈服应力cud受拉损伤因子td受压损伤因子cf混凝土单轴抗拉强度代表值r t,ε混凝土单轴抗拉强度代表值对应的应变值r t,f混凝土单轴抗压强度代表值c,rε混凝土单轴抗压强度代表值对应的应变值r c,α混凝土单轴受压应力－应变曲线下降段的参数值cα混凝土单轴受拉应力－应变曲线下降段的参数值t1 绪论1.1研究背景与研究意义纵观近现代建筑发展史，混凝土作为建筑的主要材料被应用在重要的受力构件上，且混凝土性能受工作环境影响较大，所以混凝土的研究是当今学者们热衷的话题之一。

钢筋阻锈剂

钢筋阻锈剂对于以基础设施为主的钢筋腐蚀破坏，美国在总结经验教训的基础上，提出了“以防为主”的战略，即在腐蚀环境中的建设工程，必须采取防腐蚀措施。

另外，在工程建设中，全面实施“全寿命经济分析”法，即在保证使用寿命的前提下总投资最少。

一方面明确“寿命期”内的经济责任，另一方面初建费加维护费要做到技术、经济合理（美国已经存在的用四座桥的费用维护一座桥的情况，显然是极不合理的）。

“全寿命经济分析”法曾有如以下例举：氯盐环境，钢筋混凝土桥设计寿命至少40年，采用加钢筋阻锈剂作为预先防护措施，其附加费用为每平米5.40美元。

若前期不采取防护措施，则15年开始修复，寿命周期40年内累积费用达每平米为108—161美元 (20多倍)。

可见主张前期采取防护措施，具有十分重大的意义和长远的经济效益。

为保证工程质量和结构物的耐久性，我国发布了《建设工程质量管理条理》（即国务院279号令）。

规定设计单位要“注名工程合理使用年限”，工程承包单位，对于基础设施的保修期限为“该工程的合理使用年限”。

我国首次用政令确立工程质量与使用寿命的“责任制”。

其意义是重大而深远的。

势必也对钢筋腐蚀危害的治理起到巨大推动作用。

防止钢筋腐蚀的技术措施有许多种，可归纳为两大类。

其一是提高混凝土自身的防护能力，如高密实、抗裂混凝土；其二被称作“附加措施”，主要包括：混凝土外涂层、特种钢筋（如环氧涂层钢筋、不锈钢钢筋等）、阴极保护及钢筋阻锈剂。

作为耐久性措施，美国混凝土学会（ACI）确认，涂层以外的后三种措施，作为到长期有效的防护方法。

此三种措施各有特点与利弊，而在提高混凝土密实性的基础上，掺用钢筋阻锈剂，是最通常使用的方法，而且是最简单、经济和效果好的技术措施。

美国已经成立了“钢筋阻锈剂协会”（CCIA），该协会报告中指明“商业钢筋阻锈剂已经使用了20多年，大量应用于海工混凝土、桥梁、停车场等结构。

….证明钢筋阻锈剂是最有效的防护方法”。

在全世界，钢筋阻锈剂的研究与工程应用，得到了十分迅速的发展。

阻锈剂

硬化砂浆法
时间(min_____
计算____________________
复核________________________
：铁建设函 [2009]27号
试
验
方
a.浸渍的钢筋任一部分产生黄色，或发红、黑色等斑点和花纹；（有、无） b.试验用盐水由于腐蚀着色或产生沉淀（是、否） c.自然电极电位-时间曲线显示出分析图以外的图形（是、否）对钢筋腐蚀作用结论：
耐锈蚀性能试验方法试件批次 1 阳极极化电位值（mV） 2 3 平均值恒电流、电位—时间曲线分析图：电位（mV）对钢筋腐蚀作用结论：锈 2 4 6 蚀 8 时 10 间 15 （min） 20 25 30
混凝土阻锈剂性能试验记录
试样编号样品产地规格种类委托日期耐盐水浸渍性能试件法批次 1 自然电极电位(mV) 2 3 锈 1h 3h 6h 1d 蚀 2d 时 3d
表号：铁建试录000 批准文号：铁建设函 [2009]27号
记录编号代表数量委托编号试验日期
间 4d 5d 6d 7d

铁路混凝土工程考题与标准答案

铁路混凝土工程施工质量验收补充标准考题与标准答案武广客运专线工程专线项目经理部项目管理室二○○六年三月七日考题题库一、填空题1．混凝土碱含量是指混凝土中等当量氧化钠的含量,以计;混凝土原材料的碱含量是指原材料中等当量氧化钠的含量，以计。

等当量氧化钠含量是指氧化钠含量与0。

658倍的氧化钾含量之和。

2．从事铁路混凝土工程施工的单位应建立现场试验室。

现场试验室应由具有的主管试验室授权，并应通过有关方面的检查验收,其试验检验能力应与相适应。

3．铁路混凝土工程应以拌和方式进行施工。

4．工序之间应进行，上道工序应满足下道工序的施工条件和技术要求。

相关专业工序之间的交接检验应经监理工程师检查认可，未经检查或检查不合格的不得进行下道工序施工。

5．工程施工质量的验收均应在施工单位的基础上进行.6．涉及结构安全的，监理单位应按规定进行平行检验或见证取样检测、见证检测.7．对原材料、构配件和设备等的检验，应按和本标准规定的抽样检验方案执行。

8．资料检查，包括原材料、构配件和设备等的质量证明文件（质量合格证、规格、型号及性能检测报告等）及检验报告，施工过程中重要工序施工记录、、平行检验报告、见证取样检测报告等.9．的质量经抽样检验应全部合格。

一般项目的质量经抽样检验应全部合格；其中,有允许偏差的抽查点,除有专门要求外，的抽查点应控制在规定的允许偏差内，最大偏差不得大于规定允许偏差的倍。

10．当对试块试件的试验结果有怀疑时，或因试块试件丢失损坏、试验资料丢失等无法判断实体质量时,应由对实体质量进行检测鉴定，凡达到设计要求的检验批可予以验收。

11．模板及支（拱）架应具有足够的强度、刚度和稳定性；能承受所浇筑混凝土的；保证结构尺寸的正确,并根据工程结构形式、地基承载力、施工设备和材料等条件进行施工工艺设计并编制施工技术方案,其弹性压缩、预拱度和沉降值应符合设计要求。

12．模板及支(拱)架必须安置于符合设计的可靠基底上，并有足够的.13．模板安装必须稳固牢靠,接缝严密，不得漏浆.模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷。

钢筋混凝土及钢结构实验报告

试验一钢筋混凝土矩形截面梁弯曲试验1 试验教学目的和要求1.1 了解钢筋混凝土矩形截面梁在短期静荷载作用下，正截面的破坏现象及发展过程。

1.2 了解钢筋混凝土矩形截面梁在受力过程中，正截面上应变的分布和变化规律〈包括砼和纵向受力钢筋〉，挠度变化情况，裂缝开展情况〈包括开裂时荷载、各条裂缝出现的先后次序、裂缝间距毛裂缝宽度、裂缝长度〉。

1.3 比较不同配筋时正截面的破坏及发展过程的差异。

1.4 熟悉工程结构物的科学实验方法，掌握最基本的测试手段。

1.5 了解量测仪器的工作原理，掌握其使用方法。

2 试件和实验设备2.1 钢筋混凝土适筋梁、少筋梁、超筋梁的几何尺寸和配筋见图1、图2、图3。

Φ6@200架力筋图1 钢筋混凝土梁几何尺寸及适筋梁配筋图图2 钢筋混凝土少筋梁配筋图图3钢筋混凝土超筋梁配筋图2.2试验仪器设备①电阻应变仪；②荷载传感器，液压千斤顶；③数字百分表、数字千分表；④数据采集仪；⑤钢筋混凝土保护层厚度测定仪；⑥数字式回弹仪；⑦裂缝读数显微镜；⑧钢筋锈蚀仪；⑨氯离子渗透率仪；⑩反力槽道、电阻应变计、接线端子、502胶、电烙铁、荷载配梁等。

3试验方法3.1 加荷方法利用液压斤顶通过配梁对实验梁加荷，通过荷载传感器测定荷载大小。

试验梁中段处于纯弯状态，见图4。

图4 钢筋混凝土梁加载图3.2 应变测定在试验梁跨中截面的上缘、下缘、一个侧面粘帖8个电阻应变计，用以测定混凝土的应变值。

见图5。

16234 5图5 应变计位置图（尺寸单位：cm ）为了测定钢筋混凝土梁中的钢筋的应变，在每根受拉钢筋的跨中各贴1片电阻应变计。

3.3 挠度测定在实验梁的1/4跨径处、跨中、支座处各安装一个数字百分表，用以测定梁的挠度。

3.4 裂缝开展观测利用裂缝读数显微镜观察裂缝的产生、开展，测记裂缝宽度、长度。

4 试验步骤 4.1 准备工作4.1.1 按图1～图3对钢筋下料，主受力筋贴应变片部位除锈、贴片、封片、测量浸水后的绝缘值。

结构混凝土钢筋锈蚀状况试验检测记录表

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结构混凝土钢筋锈蚀状况试验检测记录表
试验室名称：样品名称及描述工程部位/用途试验依据主要仪器设备及编号
锈蚀测试结果侧区号测试位置及外观描述测点1 测点2 测点3 测点4 测试电位值（mV）测点5 测点6 测点7 测点8 测点9 测点10
QJ0100
记录编号：委托/任务编号样品编号试验日期判定依据试验条件温度 ℃，湿度其他： %
测试位置及外观描述测试电位值mv测点10平均值mv测点11测点12测点13测点14测点15测点16测点17测点18测点19测点20测点10平均值mv测点11测点12测点13测点14测点15测点16测点17测点18测点19测点20测点10平均值mv测点11测点12测点13测点14测点15测点16测点17测点18测点19测点20
测点1 测点2 测点3
测点4
测点5 测点6 测点7 测点8
测点9
测点10 平均值（mV）
3 测点11 测点12 测点13 测点14 测点15 测点16 测点17 测点18 测点19 测点20Fra bibliotek备注：
试验：
复核：
日期：
年
月
日
平均值（mV）
1 测点11 测点12 测点13 测点14 测点15 测点16 测点17 测点18 测点19 测点20
测点1 测点2 测点3
测点4
测点5 测点6 测点7 测点8
测点9
测点10 平均值（mV）
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钢筋锈蚀与阻锈剂防护实验报告

钢筋锈蚀与阻锈剂防护实验报告标题：钢筋锈蚀与阻锈剂防护实验报告摘要：本实验旨在探究钢筋锈蚀的原因以及通过阻锈剂进行防护的效果。

通过在实验中使用不同种类的钢筋，并在不同条件下使用不同种类的阻锈剂进行观察和对比分析，得出结果。

引言：钢筋在使用过程中容易出现锈蚀现象，并且锈蚀会导致钢筋的强度和耐久性下降，对建筑物的安全性产生严重影响。

因此，研究钢筋锈蚀的原因以及防护方法是非常重要的。

实验方法：1. 实验材料准备：选取不同种类的钢筋样本进行实验，并准备不同种类的阻锈剂。

2. 实验组成：将钢筋样本分成几组，分别在不同条件下进行实验。

a. 控制组：不添加阻锈剂，暴露在常温湿度环境下。

b. 阻锈剂组：添加阻锈剂，并暴露在常温湿度环境下。

c. 高温组：将样本置于高温环境下，并添加阻锈剂，观察阻锈剂在高温条件下的防护效果。

d. 湿度组：将样本置于高湿环境下，并添加阻锈剂，观察阻锈剂在高湿条件下的防护效果。

3. 实验操作：将不同种类的钢筋样本置于不同条件下，记录观察结果，包括锈蚀程度、颜色变化等。

4. 数据分析：比较不同条件下样本的锈蚀程度和防护效果，通过统计分析得出结论。

结果和讨论：根据实验结果可得出以下结论：1. 锈蚀原因：暴露在常温湿度环境下的钢筋容易发生锈蚀，主要是由于空气中的氧气和水分与钢筋表面的铁元素发生化学反应。

2. 阻锈剂的防护效果：添加阻锈剂可以有效减缓钢筋的锈蚀速度，并保持钢筋表面的颜色和质感不发生明显变化。

3. 高温和高湿条件下的防护效果：阻锈剂在高温和高湿条件下依然具有一定的防护效果，但相对于常温湿度条件下的防护效果较差。

结论：通过实验结果分析可得出结论：使用合适的阻锈剂可以有效防护钢筋的锈蚀，延长钢筋的使用寿命。

但是在高温和高湿条件下，阻锈剂的防护效果会受到一定影响。

因此，在不同环境下选择合适的阻锈剂非常重要。

建议：基于实验结果，建议在实际工程中，根据不同环境条件选择合适的阻锈剂，并定期对钢筋进行维护和检查，以延长钢筋的使用寿命和保证建筑物的安全性。

混凝土钢筋锈蚀电位检测报告

钢筋锈蚀电位检测报告1 概况光帮桥位于立跃公路上，东西走向，横跨鹤坡塘河，桥梁上部为预应力混凝土简支结构，下部结构为桩柱式桥墩，桥台采用重力式桥台。

桥梁跨径布置为：5×20m，横向布置为：0.25m（栏杆）+0.75m（人行道）+14m（行车道）+0.75m（人行道）+0.25m（栏杆）=16m。

0#桥台宽16m，地面以上高度为2.75m。

为了掌握结构混凝土的钢筋锈蚀电位检测的方法，受检测中心总工办的委托，于2010年8月26日对该桥0#桥台的钢筋锈蚀电位情况进行模拟检测。

图1.1 桥梁整体照图1.2 0#桥台2 参照依据与检测方法2.1 检测依据和参照（1）《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344-2004）；（2）《水运工程混凝土试验规程》(JTJ 270-1998)；（3）《公路桥梁承载能力检测评定规程》（报批稿）；（4）《上海市政工程检测中心委托单》（委托编号：2010JG00033）。

2.2 钢筋锈蚀电位检测方法原理此次电位检测采用半电池电位法，半电池电位法是通过测量钢筋的自然腐蚀电位判断钢筋的锈蚀程度。

腐蚀电位是钢筋上某区域的混合电位，反映了金属的抗腐蚀能力。

混凝土中的钢筋的活化区（阳极区）和钝化区（阴极区）显示出不同的腐蚀电位，钢筋在钝化时，腐蚀电位升高，电位偏正；由钝态转入活化态（锈蚀）时，腐蚀电位降低，电位偏负。

将混凝土中的钢筋看作是半个电池组，与合适的参比电极（铜/硫酸铜参考电极或其它参考电极）连通构成一个全电池系统，混凝土是电解质，参比电极的电位值相对恒定，而混凝土中的钢筋因锈蚀程度不同产生不同的腐蚀电位，从而引起全电池电位的变化，根据混凝土中钢筋表面各点的电位评定钢筋的锈蚀状态。

2.3 检测仪器本次检测采用的主要仪器为：（1）KON-XSY型钢筋锈蚀仪（北京康科瑞公司），仪器编号：QS-111，见图2.1。

图2.1 钢筋锈蚀仪（2）KON-RBL（D+）型钢筋位置及保护层测定仪（北京康科瑞公司），仪器编号：YP-51，见图2.2。

钢筋阻锈剂、混凝土性能检测方法、施工记录

附录A 钢筋阻锈剂性能检测方法A.1 电化学防锈性能试验（线性极化法）A.1.1 本方法适用于外涂型钢筋阻锈剂的电化学防锈性能试验。

A.1.2 试验用钢筋试件应符合下列规定：1 钢筋试件宜采用HPB300光圆钢筋，直径应为10mm，长度应为40mm，表面粗糙度应达到Ra6.3μm。

2 钢筋试件应采用无水乙醇或丙酮浸擦除去油脂，并应使用热风机吹干，经检查无锈痕后将铜导线焊接在钢筋一端，放入干燥器内备用。

A.1.3 试验用仪器设备应符合下列规定：1 电化学工作站：电流量程为2A~40pA，最大输出电压±100V，最大输出电流±2A，最大输入电压±10V，交流阻抗频率范围10µHz~ 1MHz，输出阻抗＞1013Ω或＜5pF。

辅助电极采用Pt电极。

2 烘箱应能使温度稳定在（60±5）℃，鼓风和加热应能同步。

A.1.4 基准砂浆试块的制作和养护应符合下列规定：1 基准砂浆试块应采用强度等级为42.5的基准水泥和ISO标准砂，氯化钠为分析纯级，水采用普通自来水。

基准水泥、标准砂和水应按1:2.5:0.5（质量比）进行称量，氯化钠掺量按水泥用量的1%掺加。

2 称量准确的原材料应采用机械搅拌至均匀，再置于直径为50mm、高为50mm 的模具内，并振实至表面泛浆，每组试块成型数量应不少于3块。

3 应将经过处理的钢筋试件插入砂浆试块正中间，钢筋不应裸露在砂浆试块表面，并应振捣密实，钢筋试件与砂浆试块试件应无缝隙。

试块应在常温下静置24h后再拆模，并应放入标准养护室内养护7d。

4 应将养护好的试块放入烘箱中60℃烘干2h，取出试块并应自然冷却30min，并应采用环氧树脂将试块上表面涂覆密封。

5 养护至龄期密封处理后的试块应按照A.1.6要求测试钢筋腐蚀电流I0。

A1.5 外涂型钢筋阻锈剂砂浆试块的制作和养护应符合下列规定：1养护、烘干后的基准砂浆试块表面应采用钢刷进行打磨处理，每组数量不应少于3块；2应按推荐用量和方法在基准砂浆试块侧面和下表面涂覆外涂型钢筋阻锈剂；3 涂覆外涂型钢筋阻锈剂后的试块，表面覆盖薄膜后在试验室标准条件下放置28d 。

2022年公路检测工程师《水运结构与地基》试题及答案(最新)

公路检测工程师《水运结构与地基》试题及答案(最新)1、[单选题]当土的含水量增大时，其液限的大小随之如何()?A.减小B.增大C.无关D.不变【答案】C2、[单选题]AC2-59超声仪是产生重复的()去激励发射换能器。

A.电磁波B.电脉冲C.电流D.磁场【答案】B3、[多选题]半电池电位法检测钢筋锈蚀，对测试系统稳定性的要求包括()。

A.在同一测点，用相同参考电极重复两次测得的电位差值应小于10mVB.在同一测点，用相同参考电极重复两次测得的电位差值应小于20mVC.在同一测点，用两只不同参考电极重复两次测得的电位差值应小于20mVD.在同一测点连续测量30min，电位变化应小于5mV【答案】AC【解析】测量值的采集：测点读数变动不超过2mV，可视为稳定。

在同一测点，同一支参考电极重复测读的差异不应超过10mV;不同参考电极重复测读的差异不应超过20mV。

若不符合读数稳定要求，应检查测试系统的各个环节。

4、[单选题]一般桩土体系的自振频率为()A.20~50HzB.30~50HzC.20~80HzD.50~80Hz【答案】A5、[单选题]超声回弹综合法检测混凝土强度时可以()A.既能反映混凝土的弹塑性，又能反映混凝土的内外层状态B.测量精度稍逊于超声法或回弹法C.先进行超声测试，再进行回弹测试D.依据固定的fscu-1卫kn关系曲线推定混凝土强度【答案】A【解析】超声一回弹综合法是建立在超声波传播速度和回弹值与混凝土抗压强度之间相关关系的基础上，是以声速和回弹值综会反映混凝土抗压强度的一种非破损方法。

和单一的超声波法或回弹法相比，超声一回弹综合法具有检测效率高、费用低廉、能同时反映混凝土内部和表层质量、能消除碳化影响等优点，年目前较为准确的混尊土强度无损检测方法。

6、[单选题]结构试验中,常用科研性试验解决的问题是()A.综合鉴定重要工程和建筑物的设计与施工质量B.鉴定预制构件的产品质量C.已建结构可靠性检验、推断和估计结构的剩余寿命D.为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验【答案】D7、[单选题]单向单循环试验加载、卸载应分级进行，每分级荷载可为预计最大试验荷载以及每级卸载可为分级荷载的比例分别为()。

阻锈剂检验报告

阻锈剂检验报告1. 引言本报告旨在对某阻锈剂进行检验，并对其防锈性能进行评估和分析。

阻锈剂是一种用于防止金属产生锈蚀的化学物质，广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。

本次检验将通过一系列实验来评估该阻锈剂的抗锈能力。

2. 实验方法2.1 样品准备从市场上购买了一种商业阻锈剂作为测试样品。

根据产品说明，该阻锈剂适用于多种金属表面，并具有优良的抗锈性能。

2.2 实验设备本次实验采用以下设备：•倒立显微镜：用于观察样品表面的锈蚀情况•张力仪：用于测量液体表面张力•pH计：用于测试液体的酸碱性质•盐雾试验箱：用于模拟腐蚀环境2.3 实验步骤1.准备金属试样：选择常见的金属试样，如铁、铜和铝，并使用砂纸打磨试样表面，以去除氧化层和杂质。

2.分组涂覆：将不同金属试样分为两组，一组涂覆阻锈剂，另一组不涂覆，并标记以便于区分。

3.观察锈蚀情况：将试样置于恒温恒湿条件下，采用倒立显微镜观察试样表面的锈蚀情况，记录观察结果。

4.测量表面张力：使用张力仪测试涂覆阻锈剂后金属试样液体表面的张力变化。

5.测试酸碱性：使用pH计测试涂覆阻锈剂后金属试样液体的酸碱性质。

6.盐雾试验：将涂有阻锈剂的试样置于盐雾试验箱进行盐雾腐蚀试验，检验其抗锈性能。

3. 结果和讨论3.1 观察锈蚀情况经过一段时间的观察，我们发现涂覆了阻锈剂的金属试样表面出现了较少的锈蚀现象，而未涂覆阻锈剂的金属试样表面则出现了明显的锈蚀。

这表明该阻锈剂具有一定的抗锈能力。

3.2 表面张力测试在涂覆了阻锈剂的金属试样液体表面，我们测得了较小的表面张力值，而未涂覆阻锈剂的金属试样液体表面张力值较大。

这说明阻锈剂能够降低液体表面张力，减少金属试样与液体接触面积，从而降低了金属试样的锈蚀。

3.3 酸碱性测试测试结果显示，涂覆了阻锈剂的金属试样液体呈现中性或微酸性，而未涂覆阻锈剂的金属试样液体呈现强酸性。

这表明阻锈剂可以有效地中和金属试样表面的酸性物质，保护金属不受酸性物质的腐蚀。