电化学脱盐和硅酸根电迁移反应致密化的联合修复方法研究.doc

电化学脱盐和硅酸根电迁移反应致密化的联合修复方法研究

20000字 43页 原创作品，已通过查重系统

摘要
混凝土结构虽然被公认为是最经久耐用的建筑材料，但是工业生产过程中建筑物都会受到腐蚀。混凝土遭受腐蚀所造成的经济损失是巨大的，而在导致混凝土耐久性劣化的因素中，氯离子侵蚀被认为是首要因素，导致严重的钢筋失效和结构损伤。目前电化学除氯是最为有效的除氯手段，该方法通过对钢筋施加阴极电流使侵入混凝土的氯离子直接排出，并且使已锈蚀的钢筋表面重新钝化，但是此方法也有容易发生二次腐蚀的缺点。
针对以上问题本论文的研究提出联合电化学除氯和硅酸根电迁移致密化的方法，在电化学除氯的同时，通过电驱动硅酸根进入孔隙，与孔隙液中Ca(OH)2反应生成凝胶来细化硬化混凝土孔结构，同时在混凝土表面生成强黏性的C-S-H凝胶和硅胶的混合物，由此抑制了氯离子的反向扩散，防止钢筋混凝土的二次腐蚀，有望较大幅度提升混凝土的耐久性。本文进行了电化学除氯和联合修复方法对比试验，研究了通电时间、砂浆参数水灰比、掺合料及掺氯量对钢筋腐蚀修复效果的影响规律，研究了联合修复方法对钢筋腐蚀电流的影响，得到如下结论：
（1）本文提出的电化学除氯和硅酸根电迁移反应致密化的联合修复方法在保证高效率除去氯离子的同时，还能通过硅酸根电迁移法在试件表面形成涂层且致密化水泥砂浆孔隙，以此克服电化学除氯后氯离子容易反向扩散的弊端，避免了氯离子的二次扩散，大大增加了修复效率，提高了钢筋混凝土的耐久性。
（2）水灰比为0.55的试件在前期（7天前）总是比水灰比为0.45的试件所除去的氯要多，随着通电时间的延长，在14天之后测得水灰比为0.45的试件排出的氯离子量更多一些，因此水灰比较低的试件除氯效果更为明显。30%的粉煤灰能最有效促进氯离子的排出。50%的矿粉的掺入阻碍了电化学除氯的进行。较高的初始氯离子掺量时，10%的硅灰明显阻碍氯离子的排出，但是较低氯离子掺量时，掺硅灰也有利于氯离子排出。
（3）钢筋水泥砂浆试件经联合修复方法处理后短期时间内，钢筋腐蚀电流密度比未处理的要大。

关键词：钢筋混凝土结构；电化学除氯；硅酸根致密化；联合修复技术