混凝土中帶銹鋼筋表面狀態(tài)對其后期腐蝕規(guī)律的影響

鋼筋混凝土構(gòu)筑物的破壞是一個直接關(guān)系到人民生命和財產(chǎn)安全的大問題。而在構(gòu)筑物破壞的各種原因中，最主要、最危險的是鋼筋腐蝕。因此，能否及時準確地檢測出混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕的狀況，是非常迫切和重要的。而搞清混凝土中帶銹鋼筋腐蝕的規(guī)律和特征，則是這一切的先決條件。.在實際使用中，鋼筋幾乎都是帶著各種各樣的銹蝕（包括氧化）表面進入混凝土的，鋼筋日后在混凝土中的腐蝕實際上是在這一銹層下發(fā)生的；而在由于各種原因造成混凝土中鋼筋銹蝕以后，鋼筋基體的進一步腐蝕也將在已有銹層下發(fā)生發(fā)展。本項目將研究已有銹層狀態(tài)對鋼筋基體后期腐蝕規(guī)律的影響；實際混凝土環(huán)境中多種腐蝕影響因素對鋼筋的共同作用，（與單一因素的影響作用不同的）；直接在混凝土環(huán)境中研究帶銹鋼筋的腐蝕規(guī)律，研究銹層下鋼筋腐蝕的電化學特征和機理。這將比研究裸表面鋼筋更加接近真實情況，對鋼筋腐蝕研究的發(fā)展更具有理論上的指導意義。 2100433B

混凝土中鋼筋腐蝕是鋼的電化學腐蝕，它是導致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過早失效的首要因素。本項目擬應用電化學研究方法和現(xiàn)代表面分析技術(shù)，研究模擬混凝土孔隙液和混凝土中鋼筋腐蝕行為，尤其是研究不同介質(zhì)條件下氯離子對鋼筋鈍化與去鈍化機理的影響；建立原位探測鋼筋與混凝土界面微環(huán)境中氯離子濃度和pH的電化學新技術(shù)；探測和研究氯離子的臨界濃度及其影響因素；揭示鋼筋/混凝土界面環(huán)境對鋼筋耐蝕性的影響特征，探明多種因素對鋼筋保持鈍化或腐蝕的影響機制；研究受氯離子等侵蝕的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的電化學處理新技術(shù)的機理并建立相應的保護鋼筋新方法，具有重要的學術(shù)意義和應用前景。

輥壓機磨輥的耐磨性和粉碎性是影響粉磨裝置使用壽命和生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素之一。已有研究成果表明，磨輥耐磨性和粉碎性取決于磨輥的材料、生產(chǎn)工藝、輥面結(jié)構(gòu)形態(tài)和待粉碎物料的顆粒級度等因素，本項目通過試驗與數(shù)值計算相結(jié)合的方式研究了磨輥表面形態(tài)對其耐磨性能和粉碎性能的影響規(guī)律，認為通過改變磨輥表面花紋層的結(jié)構(gòu)和尺寸可以使磨輥在相同工況下具有更好的耐磨性和粉碎性。針對項目目的，（1）對吉林省亞泰水泥集團下屬部分企業(yè)的輥壓機使用情況進行了調(diào)研，實地研究了使用過程中輥壓機磨輥的結(jié)構(gòu)形態(tài)、磨損狀況等，對磨輥磨損機理進行了探討；（2）對沙漠蜥蜴、毛蚶等的體表形貌、結(jié)構(gòu)等進行了較系統(tǒng)的對比分析，結(jié)果顯示這些生物體表的放射肋、溝槽、凸包等非光滑形貌與其生活的沖蝕和磨損環(huán)境相關(guān)，依據(jù)這些結(jié)構(gòu)設(shè)計的仿生結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的耐磨性能，結(jié)合項目組已有研究成果，項目設(shè)計并加工了橫紋、斜紋、凹坑、棱形坑和棱形包共5種仿生磨輥表面形態(tài)；（3）根據(jù)滾壓機工作原理搭建了輥壓機模型試驗平臺，在平臺上進行了各仿生磨輥的磨損試驗和粉碎性能試驗，實驗結(jié)果表明，表面具有花紋的磨輥相對光輥具有更好的耐磨和粉碎性能，花紋形態(tài)不同，耐磨和粉碎性不同，其中橫紋形磨輥的性能更好并通過試驗數(shù)據(jù)分析和計算，找到了花紋尺寸參數(shù)對耐磨性和粉碎性的影響規(guī)律；（4）分別采用連續(xù)體和離散體計算方法，對仿生磨輥進行數(shù)值分析，計算結(jié)果與試驗結(jié)果向吻合；（5）在試驗和數(shù)值計算基礎(chǔ)上對橫紋仿生磨輥的耐磨機理進行了分析，認為橫紋磨輥具有較好耐磨性和破碎性主要是因為，對物料破碎性能而言，橫紋結(jié)構(gòu)的存在，使磨輥與被粉碎物料接觸時，擠壓力更好的集中在橫紋凸起表面和棱邊，使擠壓力更有效的從更小的面積傳給物料，增大對物料擠壓的同時，使物料內(nèi)部作用力傳遞的更遠且使相鄰物料間作用力梯度增大，有利于物料粉碎；對磨輥耐磨性能而言，橫紋結(jié)構(gòu)使磨輥與物料接觸區(qū)域不連續(xù)，縮小了力在磨輥表面的傳遞范圍，同時由于磨輥與物料接觸區(qū)域的減小，橫紋凸起處應力集中，磨輥內(nèi)部力的傳遞更均勻，從而使磨輥內(nèi)部物質(zhì)間相互作用力降低，有利于提高磨輥耐磨性。 2100433B