電化學脫鹽和硅酸根電遷移反應致密化的聯(lián)合修復方法研究

20000字 43頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘要
混凝土結構雖然被公認為是最經(jīng)久耐用的建筑材料，但是工業(yè)生產(chǎn)過程中建筑物都會受到腐蝕?；炷猎馐芨g所造成的經(jīng)濟損失是巨大的，而在導致混凝土耐久性劣化的因素中，氯離子侵蝕被認為是首要因素，導致嚴重的鋼筋失效和結構損傷。目前電化學除氯是最為有效的除氯手段，該方法通過對鋼筋施加陰極電流使侵入混凝土的氯離子直接排出，并且使已銹蝕的鋼筋表面重新鈍化，但是此方法也有容易發(fā)生二次腐蝕的缺點。
針對以上問題本論文的研究提出聯(lián)合電化學除氯和硅酸根電遷移致密化的方法，在電化學除氯的同時，通過電驅動硅酸根進入孔隙，與孔隙液中Ca(OH)2反應生成凝膠來細化硬化混凝土孔結構，同時在混凝土表面生成強黏性的C-S-H凝膠和硅膠的混合物，由此抑制了氯離子的反向擴散，防止鋼筋混凝土的二次腐蝕，有望較大幅度提升混凝土的耐久性。本文進行了電化學除氯和聯(lián)合修復方法對比試驗，研究了通電時間、砂漿參數(shù)水灰比、摻合料及摻氯量對鋼筋腐蝕修復效果的影響規(guī)律，研究了聯(lián)合修復方法對鋼筋腐蝕電流的影響，得到如下結論：
（1）本文提出的電化學除氯和硅酸根電遷移反應致密化的聯(lián)合修復方法在保證高效率除去氯離子的同時，還能通過硅酸根電遷移法在試件表面形成涂層且致密化水泥砂漿孔隙，以此克服電化學除氯后氯離子容易反向擴散的弊端，避免了氯離子的二次擴散，大大增加了修復效率，提高了鋼筋混凝土的耐久性。
（2）水灰比為0.55的試件在前期（7天前）總是比水灰比為0.45的試件所除去的氯要多，隨著通電時間的延長，在14天之后測得水灰比為0.45的試件排出的氯離子量更多一些，因此水灰比較低的試件除氯效果更為明顯。30%的粉煤灰能最有效促進氯離子的排出。50%的礦粉的摻入阻礙了電化學除氯的進行。較高的初始氯離子摻量時，10%的硅灰明顯阻礙氯離子的排出，但是較低氯離子摻量時，摻硅灰也有利于氯離子排出。
（3）鋼筋水泥砂漿試件經(jīng)聯(lián)合修復方法處理后短期時間內(nèi)，鋼筋腐蝕電流密度比未處理的要大。

關鍵詞：鋼筋混凝土結構；電化學除氯；硅酸根致密化；聯(lián)合修復技術