表面处理技术提高混凝土内置钢筋耐久性的研究

采用热喷涂Zn金属涂层、涂覆环氧树脂涂层和电沉积Zn/钝化等表面处理方式,对混凝土内置钢筋进行处理,通过电化学交流阻抗谱技术(EIS),探讨处理后的钢筋在混凝土中的腐蚀行为,并与未经防护的钢筋进行了比较。结果发现,在混凝土包覆的条件下,三种涂(镀)层对抑制混凝土内置钢筋的腐蚀均具有明显作用;相比之下,环氧涂层(保证涂层不遭受机械损伤或焊接破坏)抑制钢筋腐蚀的效果更好。     

碳化条件下混凝土中钢筋腐蚀pH阈值研究

目的 确定碳化条件下几种典型缓冲溶液及模拟混凝土孔隙液中钢筋的腐蚀pH阈值范围。方法 采用电化学阻抗谱法,对不同pH、不同配制方法的缓冲溶液及模拟混凝土孔隙液中的钢筋试片进行电化学测量,选用不同的等效电路进行拟合,对测量中钢筋试片发生的电化学过程进行简要阐述。结合阻抗谱测量结果、等效电路拟合结果及工作电极典型宏观形貌,判断钢筋试片腐蚀状态,给出不同溶液对应的钢筋腐蚀pH阈值范围。结果离子环境不同,各缓冲溶液及模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀pH阈值均存在一定差异,位于9～10.5不等。结论 混凝土碳化引入的HCO₃~–和CO₃^2–对钢筋腐蚀有促进作用。混凝土孔隙液pH越低,钢筋腐蚀越容易发生。因此,仅根据pH判断混凝土中钢筋腐蚀状态的方法并不可靠。     

海洋环境下混凝土结构中钢筋锈蚀的检测

混凝土内钢筋的锈蚀是影响混凝土结构耐久性的重要因素。论述了海洋环境下钢筋常见的锈蚀类型和锈蚀机理,介绍了包括混凝土破型检测、电化学检测、物理检测等常用的钢筋锈蚀检测方法以及铁离子含量检测法、分析法等处于探讨和完善阶段的检测方法,并对各方法的优劣进行了论述。     

濒海环境钢质紧固件防腐技术试验对比研究

目的针对某濒南海大型工程钢质紧固件腐蚀严重的问题,通过试验研究对比钢质紧固件的腐蚀防护技术。方法分别在钢质紧固件表面制备防护层膜,通过现场挂样试验和实验室环境模拟加速试验研究不同涂层的腐蚀行为,并采用电化学试验研究不同涂层在模拟条件下的失效机理。结果对现场试验、实验室加速试验和电化学阻抗测试数据进行分析,不同涂层紧固件的防腐效果排序为复合涂层锌铝涂层粉末渗锌≈热浸镀锌电镀锌氧化膜层保护。结论通过试验对比评价了紧固件6种表面处理技术的防腐性能,为濒海设备使用的紧固件防腐措施的选择提供了理论依据和技术支撑。     

海洋环境中混凝土桥的钢筋防锈技术

混凝土内部的高碱性能使钢筋表面形成一层钝化膜，保护钢筋免受锈蚀。然而，混凝土对钢筋的保护作用及其有效时间决定于混凝土的保护层厚度、混凝土质量、接触氯盐(来自原材料和环境)状况等因素。本文对海洋环境中混凝土桥的钢筋锈蚀原因进行了分析，并提出了相应的技术对策。     

钢筋混凝土实际海洋环境下的腐蚀

目的研究钢筋混凝土在实际海洋环境中的腐蚀行为。方法记录浸泡在青岛水域1 a时间内钢筋混凝土表面生物的附着情况,并通过XRD等测试手段分析海洋环境中的污损生物对混凝土基体表面组分腐蚀行为的影响。通过测试氯离子含量,监测钢筋在实际海洋环境下的临界氯离子含量,同时通过动电位极化,比较钢筋在海水中腐蚀1 a的点蚀电位和极化电阻等电化学参数,通过SEM观察钢筋表面腐蚀形貌,监测钢筋的腐蚀情况。结果海洋污损生物导致重金属元素在混凝土表层富集,钢筋混凝土在实际海洋环境下的临界氯离子含量为0.375%,钢筋混凝土在实际海洋环境下180 d钝化状态消失,产生局部腐蚀。结论海水中的生物主要是对混凝土表层的物质产生了影响,但并未对钢筋的腐蚀产生影响。导致钢筋产生腐蚀的主要因素在于氯离子的渗透。     

生物沥浸对牛粪沼液脱水性能的影响研究

采用嗜酸性硫杆菌,通过摇瓶试验研究了不同硫杆菌及其复合生物沥浸对含固率为3.4%的沼液脱水性能的影响.设置了如下5个处理：①原始沼液（作对照）;②4 g.L-1 Fe2＋（不接菌）;③2 g.L-1S0＋25 mL A.t;④4 g.L-1Fe2＋＋25 mL A.f;⑤2g.L-1 S0＋4 g.L-1 Fe2＋＋12.5 mL A.t＋12.5 mL A.f.考察了不同的处理生物沥浸过程中的pH、Fe2＋、Fe3＋、总Fe、比阻、毛细吸水时间（CST）、沉降性能及沉降12 h后上清的浊度等的变化.结果表明,原始沼液＋Fe2＋、原始沼液＋Fe2＋＋A.f和原始沼液＋Fe2＋＋S0＋A.f＋A.t这3个处理沼液的比阻和CST都得到了不同程度的降低,综合沼液的脱水性能、沉降性能以及沉降12 h后的上清液浊度,结合经济成本分析,建议选择原始沼液＋Fe2＋＋A.f作为沼液生物沥浸处理比较合理.生物沥浸后沼饼中的有机质、N、P、K的含量分别降低了1.14%、0.09%、0.05%、0.1%,不影响肥效,对沼饼中的重金属Cu、Zn的去除率分别为63.2%和91.3%,同时对沼液中的总大肠杆菌的杀灭率超过了99%.可见,生物沥浸技术为沼液的资源化利用提供了一个全新的途径.     

严酷环境下飞机外场腐蚀防护对策与措施

简要分析了飞机在沿海及海岛等严酷环境下使用面临的腐蚀问题,通过列举国内外典型飞机腐蚀案例,阐明了环境腐蚀对飞机的危害性。简要介绍了美军飞机腐蚀防护对策与控制措施。针对我国现役飞机的严酷使用环境、腐蚀特点研究制定了外场条件下飞机腐蚀防护对策与措施,主要包括有针对性的腐蚀检查、表面清洗、除湿干燥、机载电子电气设备防护措施、易腐蚀部位涂覆缓蚀剂、动部件活动部位涂覆润滑脂、腐蚀损伤修复的原则与措施等。     

固定化二氧化钛膜的制备及其光催化性能

稳定、高催化活性二氧化钛膜的制备是光催化技术实用化的关键,采用改进的溶胶-凝胶法制备固定化二氧化钛膜并试验其光催化性能,考察了溶胶溶液组成、涂覆基材、涂覆方式、涂覆次数、焙烧温度等制备条件的影响.结果表明,用组成及配比为钛酸异丙酯︰正丙醇︰乙酰丙酮︰水＝4.5︰35︰1.5︰3.0(体积比)的溶胶浸涂钛板,并在400℃空气气氛下焙烧30min,重复浸涂4~6次得到的二氧化钛固定膜具有较高的活性,对活性艳红X-3B的光催化降解性能与悬浮式0.1g/L Degussa P25的性能相当.     

二氧化钛涂覆材料对甲苯的光催化降解作用

在自制的模拟小室中对二氧化钛涂覆材料的光催化性能进行了初步研究，在玻璃、瓷砖和日光灯这3种常见材料表面涂覆了二氧化钛，并以甲苯为模型化合物，测试了3种材料的净化性能。结果表明，3者对甲苯均有一定的降解效果，是有实用前景的光催化净化材料。     

铝合金框开裂的失效分析

某型铝合金框使用不久后,在其表面发现裂纹.通过对铝合金框裂纹断口进行宏微观观察、能谱分析以及显微材料的组织分析,确定了其开裂的性质和原因.结果表明,裂纹断口上存在大量呈泥纹花样的氧化物和氯化物的腐蚀产物,铝合金框的开裂为应力腐蚀开裂.由于铝合金框内表面局部区域涂漆较薄或缺乏保护,使得该框在工作应力和外界介质的协同作用下...     

某型武器复合材料漆层开裂原因分析及试验研究

对某型武器进行环境试验考核时,碳纤维复合材料出现了不同程度的漆层开裂现象,针对这些问题,进行了技术性分析,并进行措施改进。通过确定合理的喷漆环境、表面质量、喷漆工艺及油漆厚度等,某型武器碳纤维复合材料顺利通过环境试验,漆层无开裂现象,取得了良好的效果。     

湿热盐雾大气环境印制电路板防护棚下试验研究

目的 试验研究不同防护工艺的印制电路板在湿热盐雾大气环境下的适应性。方法 结合无防护试件,在严苛的濒海棚下环境开展4种印制电路板防护工艺的暴露试验,通过观察电路板外观,测量计算绝缘电阻、介质耐压、品质因数,以及扫描电镜、能谱分析等技术手段评价印制电路板防护工艺的性能。结果 濒海棚下环境中,无防护印制电路板腐蚀严重,电气性能显著下降。改性硅、有机硅三防漆防护的印制电路板在整个试验周期内腐蚀程度轻微,电气性能较好,表面涂层仅存在轻微起泡现象。丙烯酸三防漆防护印制电路板防护性能不稳定,印制电路板出现腐蚀现象,品质因数总体低于改性硅、有机硅三防漆防护。聚氨酯三防漆防护印制电路板在电气测试性能中表现良好,但涂层出现太多破损、起泡等缺陷,铜导线出现异常生锈现象。在介质耐压测试中,多周期呈现击穿状态。结论 在濒海区域棚下湿热盐雾环境中,涂覆有机硅、改性硅三防漆的印制电路板防护状态最好,可优先选择作为防护手段。     

可剥性气相防锈涂料在海洋环境中的防锈实验研究

研制了一种可剥性气相防锈涂料，主要以乙烯基高分子树脂和环氧树脂为成膜物质，另还有复合型油溶性气相缓蚀剂、稳定剂、增韧剂、抗氧剂和混合有机溶剂等。该涂料能够在常温下快速成膜，所形成的涂层具有优良的柔韧性能、耐冲击强度、气相防锈性能和可大面积地进行剥离性能。针对4种不同的海洋环境进行了实际的防锈性能实验，结果表明该涂料短期内可以在海洋环境下对金属进行防锈。     

浸取方式对废物水泥窑共处置产品中Pb,Cd和Ni浸出的影响

模拟煅烧试验制取含Pb,Cd和Ni的水泥熟料,并将其制成混凝土样品,通过水槽浸出试验研究间歇浸取方式对混凝土中Pb,Cd和Ni释放的影响. 结果表明:间歇碳化保存处理浸出液的pH为9.5～10.4,低于连续浸取处理浸出液的pH(10.3～11.0),而间歇自然保存处理的浸出液pH则与连续浸取处理浸出液的pH相近;间歇浸取过程的碳酸化作用增加了混凝土中Pb和Cd的释放,表现为间歇浸取碳化保存处理的累积浸出量最大(Pb和Cd分别为686和332 mg/m2),连续浸取处理的累积浸出量最低(Pb和Cd分别为480和203 mg/m2);间歇处理对Ni的释放影响与Pb和Cd的不同,连续浸取处理的累积浸出量最大,为155 mg/m2,而间歇碳化保存处理的累积浸出量(85 mg/m2)最小.      

CO2泡沫混凝土碳封存潜力分析

CO₂捕集、利用与封存是碳中和技术体系的重要组成部分,混凝土在大规模吸收CO₂方面具有巨大的发展潜力.为了掌握CO₂泡沫混凝土的碳封存潜力,分析了CO₂泡沫混凝土的固碳机制,建立了CO₂泡沫混凝土固碳能力的数学模型,估算了CO₂泡沫混凝土的固碳和储碳能力.结果表明,CO₂泡沫混凝土碳封存能力的99%以上是由混凝土骨架的化学碳化方式完成的,而泡孔的储碳能力较弱;按照30%碳化率估算,我国每年生产的混凝土在全生命周期内的碳封存量平均为2.18亿t,超过大兴安岭林区森林1 a的碳汇;近5年,我国CO₂泡沫混凝土的碳封存潜力为5.80亿t ·a^-1,在煤电一体化矿区的固废和废气资源化利用方面具有很好的应用前景.CO₂泡沫混凝土在凝固前的稳定性是下一步要重点解决的技术难题.     

关于钢铁厂矿渣综合利用的研究

勃利县钢铁厂炼铁车间,每年都要排出四万多立方米的急冷水萃矿渣,污染河流、吞食耕田,不能充分有效利用.然而利用钢铁厂碱度大于1.4的急冷水萃矿渣和勃利县的斜发沸石为主要成分,加入适量的有机和无机助剂,经过特殊工艺,复合制成的新型砂浆及混凝土的掺和料,无毒无味,充分利用了钢铁厂的废渣,变废为宝.用该掺和料配制的不同强度等级的抹面砂浆、砌筑砂浆,不仅可以大量取代水泥,降低工程造价,而且可以改变砂浆的和易性、保水性,提高砂浆的强度和耐久性.     

碳酸化对模拟废物水泥窑共处置产品中重金属浸出的影响

通过模拟煅烧试验制取水泥熟料(重金属以一定的比例掺入水泥生料)并制备混凝土样品,研磨至粒径小于1mm,并使部分样品发生碳酸化作用.并分别对未碳酸化样品和碳酸化样品进行pH静态试验,研究了碳酸化作用对混凝土样品酸中和容量以及重金属(Cr,Ni,As,Cd和Pb)浸出行为的影响.结果表明,未碳酸化样品在碱性范围内(pH=7~12)酸中和容量较大,而碳酸化样品则在弱酸性范围内(pH=5~7)酸中和容量较大;碳酸化作用不影响混凝土中Cr、Ni、Cd、Pb的释放曲线的变化趋势,仅改变了浸出量最小值出现的pH值区间,但是碳酸化作用改变了混凝土中As的吸附相,使其释放曲线发生了明显的改变;碳酸化作用降低了混凝土中Cr、Ni、Cd、Pd的浸出量,但在较大pH范围内(pH=3~7和pH>11),增加了As的浸出量,因此,对混凝土中重金属溶出的安全性评价应重点关注As.     

钢筋混凝土阴极保护技术在海洋飞溅与潮差区的应用研究

对渤海某海水码头处于飞溅与潮差区的钢筋混凝土承重梁进行了阴极保护的工程实践。这项技术的工程应用进一步说明,在这种已经建成的、还在服役的钢筋混凝土构筑物内,阴极保护技术是目前抑制钢筋锈蚀的最有效和切实可行的方法。     

矿物掺合料混凝土的性能与环境效益综合评价方法

混凝土是建筑工程和海岸工程中使用量最大、应用范围最广的建筑材料。将矿物掺合料作为辅助胶凝材料加入混凝土中,既能废物利用提高环境效益,还可以提升混凝土的部分性能。为准确评估矿物掺合料混凝土安全性、耐久性和环境友好性,提出了一种矿物掺合料混凝土综合评价方法。基于环境影响生命周期评估(LCA)理论,通过实景数据与资料调研建立了粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、煤矸石粉、赤泥、玻璃粉5种矿物掺合料的环境影响清单和矿物掺合料混凝土对于7种环境影响指标的计算方法。采用社会支付意愿法(WTP),以环境保护税、资源税为框架,将不同环境影响指标统一货币化,并结合混凝土的强度和耐久性指标提出矿物掺合料混凝土的性能与环境效益综合评价方法,以期为发展环境友好高性能混凝土提供定量评价依据。