[发明专利]热带海洋大气环境混凝土结构用钢筋耐腐蚀性实验方法

说明书

本发明提供一种热带海洋大气环境混凝土结构用钢筋耐腐蚀性实验方法，该方法包括：统计和分析泰国沿海地区气候环境条件与变化规律，建立环境腐蚀参数载荷谱；依照环境腐蚀参数载荷谱，拟定多种混凝土配比和混凝土厚度，设计不同实验方案，优选一套混凝土配比及确定混凝土厚度，并按照钢筋试样尺寸和混凝土厚度设计模具；钢筋试样固定于模具内部，将混凝土浆料浇筑进去，浆料固化后拆模，制得钢筋混凝土试样；将钢筋混凝土试样固定于试样架进行室外大气暴露实验，通过分析不同取样周期钢筋试样的腐蚀动力学及宏观形貌，对钢筋试样的耐蚀性能进行评价。采用该方法能短期时间内评定钢筋耐蚀性能，从而优选出耐蚀性能好的钢筋。

技术领域

本发明属于钢筋混凝土在大气腐蚀过程的技术领域，具体涉及热带海洋大气环境混凝土结构用钢筋耐腐蚀性实验方法。

背景技术

热带海洋大气环境具有高湿、高温、高氯离子含量、高辐照特征，属于极严酷腐蚀环境，对基础设施钢材及防护措施耐蚀性要求尤为严格。近年来，我国在热带海洋大气地区修建了一定数量的钢筋混凝土结构建筑，然而在使用这些建筑过程中发现，建筑物并没有达到设计使用年限却发生结构破坏，耐久性失效。究其原因，一方面是由于环境中氯离子侵蚀和混凝土的碳化导致钢筋混凝土结构过早失效，另一方面是由于混凝土结构中钢筋母材耐蚀性差而造成的。因此有必要针对热带海洋大气苛刻腐蚀环境，预先对混凝土结构用钢筋进行耐蚀性评价及寿命预测。

目前混凝土结构用钢筋耐蚀性评定的实验方法为人工模拟环境加速实验法和自然暴露实验。对于人工模拟环境加速实验法的公开专利已有很多，如专利申请号201610129924.0公开了“模拟混凝土中钢筋自然非均匀锈蚀的试验方法及试验装置”，专利申请号201711313926.6公开了“一种研究氯盐环境下不锈钢钢筋混凝土腐蚀的加速试验方法”。这些专利能模拟自然环境腐蚀，但仍然存在一定的弊端，如：室内实验参数没有完全真实模拟大气腐蚀的环境因素，与现场实际情况存在较大的偏差；研究结果只能作为一种相对耐蚀性的比较，并不能明确反映材料在自然环境中的真实服役情况；大气环境复杂多样，各种材料对环境因子腐蚀的敏感性存在差异。自然暴露实验法是将钢筋试样直接放置于大气环境中，它能真实反映服役地点的腐蚀状况，但是钢筋并没有被混凝土覆盖暴露，不能真实反应钢筋在混凝土腐蚀状况，而且现场暴露试验周期很长，现场评价耗时费力，至少需要3～5年，无法满足工艺、生产的迫切需要，科研效率较低。

基于以上原因，需要对混凝土结构用钢筋耐蚀性能的评价方法进一步优化，以解决室内模拟实验结果带来的偏差和现场暴露试验周期长的的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供热带海洋大气环境混凝土结构用钢筋耐腐蚀性实验方法。在自然大气环境现场暴露试验的基础上，将钢筋包裹在混凝土中，并且对钢筋混凝土试样进行改进，混凝土块上下表面有孔径相同的加速孔，这样既能真实反映钢筋在混凝土中的腐蚀情况，又能短期时间内快速评价钢筋的耐蚀性。

热带海洋大气环境混凝土结构用钢筋耐腐蚀性实验方法，包括以下步骤：S1:统计和分析热带海洋大气环境气候环境条件与变化规律，建立环境腐蚀参数载荷谱；S2:依照环境腐蚀参数载荷谱，拟定多种混凝土配比和混凝土厚度，设计不同实验方案，即在相同温度、湿度和固化时间等条件下进行对比实验，优选一套混凝土配比及确定混凝土厚度，并按照钢筋试样尺寸和混凝土厚度设计模具；S3:钢筋试样固定于模具内部，将混凝土浆料浇筑进去，浆料固化后拆模，制得钢筋混凝土试样；S4:将钢筋混凝土试样固定于试样架进行室外大气暴露实验，通过分析不同取样周期钢筋试样的腐蚀动力学及宏观腐蚀形貌，对钢筋试样的耐蚀性能进行综合评价，从而优选出耐蚀性能好的钢筋。

进一步地，所述环境腐蚀载荷谱包括温度、相对湿度、降雨量、Cl-沉积率、辐照量。

进一步地，按重量百分比计，所述混凝土包括5～15％的水泥、25～35％的砂、50～60％的石子及5～15％的水。

进一步地，按重量百分比计，所述混凝土包括9～12％的水泥、27～30％的砂、52～55％的石子及5～8％的水，