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后张法孔道灌浆缺陷下钢绞线锈蚀研究
| 论文题名： | 后张法孔道灌浆缺陷下钢绞线锈蚀研究 |
| 关键词： | 后张预应力桥梁;灌浆缺陷;钢绞线锈蚀;氯离子浓度 |
| 摘要： | 后张预应力桥梁由于经济及结构优势，是预应力桥梁广泛使用的结构类型。实际工程中，后张预应力桥梁常出现孔道灌浆不密实情况，当处于沿海及冬季需除冰盐融雪地区时，其长期受到氯离子侵蚀作用，预应力筋易腐蚀，造成结构使用寿命缩短。基于上述背景，本文以后张预应力桥梁常见孔道灌浆缺陷（完全无灌浆、平行灌浆、垂直灌浆）为基础，研究了氯盐环境孔道灌浆缺陷下钢绞线锈蚀状况。 完全无灌浆类型中钢绞线暴露在氯离子侵蚀溶液中，通过测试其极化电阻、极化曲线、质量损失等参数，研究氯离子浓度对钢绞线锈蚀影响。研究表明，氯离子浓度增加时，钢绞线锈蚀速度增加。平行及垂直灌浆类型中钢绞线部分暴露在氯离子侵蚀溶液中，部分处于水泥浆保护中，通过测试氯离子侵蚀溶液中钢绞线与水泥浆中钢绞线未通过导线连接时各自锈蚀电位、交流阻抗谱及连接后各自耦合电位、耦合交流阻抗谱、锈蚀形貌、质量损失及二者之间电偶电流，研究此两种孔道灌浆缺陷下钢绞线锈蚀机理与氯离子浓度、阴阳极面积比对锈蚀速度影响。研究表明，平行及垂直灌浆体系氯离子侵蚀溶液及水泥浆中钢绞线连接后，前者电势升高，后者电势降低，二者形成宏电池作用，前者作为宏电池阳极，后者作为宏电池阴极；形成宏电池后，阳极与阴极低频段容抗弧半径均减小，阳极锈蚀速度增加。平行灌浆体系中侵蚀溶液氯离子浓度及阴阳极面积比增加时，阳极锈蚀速度增加；氯离子浓度0.1％、平行及垂直灌浆体系阴阳极面积比60:1时，钢绞线锈蚀速度最快的灌浆类型是平行灌浆类型，其次是垂直灌浆类型，最后是完全无灌浆类型。 采用混合电势理论及数值方法预测了孔道平行及垂直灌浆类型中宏电池阳极锈蚀速度，结果表明，混合电势理论的预测结果与实验值有较大偏差，数值方法预测结果与试验值相近。在此基础上，通过数值方法建立工程实际模型，研究了孔道空隙变化对钢绞线锈蚀速度影响，研究表明，预应力孔道出现平行空洞时，孔道空隙越小，阳极锈蚀速度越快；出现垂直空洞时，锈蚀速度最快的点是阴阳极交点。 |
| 作者： | 李仁超 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 关新春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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