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沿海钢栈桥构件的腐蚀状态评价与防护技术
| 论文题名： | 沿海钢栈桥构件的腐蚀状态评价与防护技术 |
| 关键词： | 钢栈桥构件;腐蚀机理;防腐技术 |
| 摘要： | 福建省平潭地区是中国沿海盐度最高的区域，随着海峡两岸经济合作的进一步推进，大量诸如跨海桥梁的工程建设正逐步开展。钢栈桥是确保跨海桥梁建设得以安全顺利进行的基本保障。已有的工程建设经验表明，平潭地区沿海钢栈桥结构腐蚀严重。为此，本文针对实际工程中的钢栈桥构件腐蚀现状展开研究，采用理论研究与试验验证相结合，研究平潭地区钢栈桥构件现阶段腐蚀机理与现状，进而探索适于平潭地区钢栈桥的防腐技术，最终为确保已有和新建钢栈桥腐蚀安全提供关键理论、方法与核心技术。 首先，对平潭地区已建钢栈桥构件腐蚀进行评定。表观形貌观测结果表明，钢构件表面劣化严重且已失去其原有特征，整体由碳钢的银白色变为铁锈的红褐色，且表面有大量凸起的氧化皮。对腐蚀产物去除后的构件测试表明，腐蚀速度为0.11~0.69mm/a，腐蚀速度由大到小依次为槽钢、钢管桩和工字钢；腐蚀试件的拉伸测试结果表明，腐蚀并不影响钢材的拉伸强度，但严重腐蚀对钢材的伸长率影响较大，使钢材韧性大幅降低；含碳量较高的构件腐蚀较为严重，槽钢发生点蚀现象且有进一步加剧腐蚀的趋势，工字钢呈现均布腐蚀且速率较为平稳。 其次，探索适于平潭地区的钢栈桥构件的腐蚀防护技术。优选了环氧煤沥青和环氧树脂-玻璃纤维布防腐涂层，并设计了模拟平潭地区腐蚀环境的加速腐蚀试验系统。对所制备的防腐试件，采用加速腐蚀试验系统，通过控制温度、湿度、干湿循环次数、水中以及盐雾的含盐量进行试验，并结合腐蚀动力学方程对比实地腐蚀试验计算得出加速因子。最后，按此加速方案来对试件进行加速腐蚀，观测不同时期涂层的微观及宏观形貌。结果表明，大气区的环氧树脂-玻璃纤维布试件防腐效果较好，全浸区以及潮汐区的环氧煤沥青试件防腐效果较好。 第三，对不同腐蚀防护涂层下防腐效果进行了电化学表征。采用半电位、恒电位极化、电化学噪声方法，研究了不同腐蚀时间试件的电化学特性。结果表明红丹漆、环氧煤沥青与环氧树脂-玻璃纤维布三种涂层对钢材基体有一定的防腐作用，但环氧煤沥青以及环氧树脂-玻璃纤维布试件的缓蚀效果远好于红丹漆试件。三种涂层对侵蚀离子均有阻隔效果，环氧煤沥青漆的阻隔效果最为优秀；虽然环氧树脂的抗渗性能与红丹漆均较差，但是环氧树脂与基体表面的结合力是三者最大的，没有发生进一步的腐蚀。 |
| 作者： | 杜超然 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 乔国富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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