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机敏混凝土在钢筋锈蚀监测与防护中的应用研究

张江涛  
【摘要】: 本文的主要工作分为两部分:一部分是用机敏混凝土的压敏性进行钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀监测:另一部分是用机敏混凝土pn结进行钢筋锈蚀防护。针对这两部分工作,分别进行了如下的研究: 一、应用机敏混凝土压敏性进行钢筋锈蚀监测: 1、在分析钢筋锈蚀膨胀研究现状的基础上,建立了新的钢筋锈蚀膨胀模型。由于混凝土拉压性能的不同,应用各向异性本构关系,并考虑保护层开裂以后,钢筋的锈蚀产物会有部分渗透到裂缝中,降低锈蚀产物对保护层的膨胀压力,对钢筋锈蚀膨胀应力进行了计算。 2、研究探讨了CFRC的压敏机理及应用其压敏性进行钢筋锈蚀监测的方法,结果表明用CFRC包裹层能有效地监测钢筋的状态。 二、应用机敏混凝土进行钢筋锈蚀的防护研究: 1、试验研究了SFRC的导电能力。SFRC的导电能力比素混凝土有所提高,但是由于钢纤维的锈蚀,SFRC的电阻仍然很大。 2、试验研究了由CFRC和SFRC制成的水泥基pn结。水泥基pn结有良好的单向导电性,并且随时间的增加反向饱和电流越小。且反向饱和电流的大小和纤维掺量有关。 3、利用机敏混凝土进行钢筋锈蚀防护进行了初步研究。①由于CFRC具有良好的导电能力,利用CFRC进行阴极防护,能有效的降低阴极防护驱动电压;②应用水泥基pn结的自建电场进行钢筋锈蚀防护,能在不降低结构性能的基础上提高钢筋的电子逸出功,使钢筋中的电子不易逸出,达到钢筋锈蚀防护的目的。


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