混凝土中带锈钢筋表面状态对其后期腐蚀规律的影响

钢筋混凝土构筑物的破坏是一个直接关系到人民生命和财产安全的大问题。而在构筑物破坏的各种原因中，最主要、最危险的是钢筋腐蚀。因此，能否及时准确地检测出混凝土结构中钢筋腐蚀的状况，是非常迫切和重要的。而搞清混凝土中带锈钢筋腐蚀的规律和特征，则是这一切的先决条件。.在实际使用中，钢筋几乎都是带着各种各样的锈蚀（包括氧化）表面进入混凝土的，钢筋日后在混凝土中的腐蚀实际上是在这一锈层下发生的；而在由于各种原因造成混凝土中钢筋锈蚀以后，钢筋基体的进一步腐蚀也将在已有锈层下发生发展。本项目将研究已有锈层状态对钢筋基体后期腐蚀规律的影响；实际混凝土环境中多种腐蚀影响因素对钢筋的共同作用，（与单一因素的影响作用不同的）；直接在混凝土环境中研究带锈钢筋的腐蚀规律，研究锈层下钢筋腐蚀的电化学特征和机理。这将比研究裸表面钢筋更加接近真实情况，对钢筋腐蚀研究的发展更具有理论上的指导意义。 2100433B

混凝土中钢筋腐蚀是钢的电化学腐蚀，它是导致钢筋混凝土结构过早失效的首要因素。本项目拟应用电化学研究方法和现代表面分析技术，研究模拟混凝土孔隙液和混凝土中钢筋腐蚀行为，尤其是研究不同介质条件下氯离子对钢筋钝化与去钝化机理的影响；建立原位探测钢筋与混凝土界面微环境中氯离子浓度和pH的电化学新技术；探测和研究氯离子的临界浓度及其影响因素；揭示钢筋/混凝土界面环境对钢筋耐蚀性的影响特征，探明多种因素对钢筋保持钝化或腐蚀的影响机制；研究受氯离子等侵蚀的钢筋混凝土结构的电化学处理新技术的机理并建立相应的保护钢筋新方法，具有重要的学术意义和应用前景。

辊压机磨辊的耐磨性和粉碎性是影响粉磨装置使用寿命和生产成本的关键因素之一。已有研究成果表明，磨辊耐磨性和粉碎性取决于磨辊的材料、生产工艺、辊面结构形态和待粉碎物料的颗粒级度等因素，本项目通过试验与数值计算相结合的方式研究了磨辊表面形态对其耐磨性能和粉碎性能的影响规律，认为通过改变磨辊表面花纹层的结构和尺寸可以使磨辊在相同工况下具有更好的耐磨性和粉碎性。针对项目目的，（1）对吉林省亚泰水泥集团下属部分企业的辊压机使用情况进行了调研，实地研究了使用过程中辊压机磨辊的结构形态、磨损状况等，对磨辊磨损机理进行了探讨；（2）对沙漠蜥蜴、毛蚶等的体表形貌、结构等进行了较系统的对比分析，结果显示这些生物体表的放射肋、沟槽、凸包等非光滑形貌与其生活的冲蚀和磨损环境相关，依据这些结构设计的仿生结构具有优越的耐磨性能，结合项目组已有研究成果，项目设计并加工了横纹、斜纹、凹坑、棱形坑和棱形包共5种仿生磨辊表面形态；（3）根据滚压机工作原理搭建了辊压机模型试验平台，在平台上进行了各仿生磨辊的磨损试验和粉碎性能试验，实验结果表明，表面具有花纹的磨辊相对光辊具有更好的耐磨和粉碎性能，花纹形态不同，耐磨和粉碎性不同，其中横纹形磨辊的性能更好并通过试验数据分析和计算，找到了花纹尺寸参数对耐磨性和粉碎性的影响规律；（4）分别采用连续体和离散体计算方法，对仿生磨辊进行数值分析，计算结果与试验结果向吻合；（5）在试验和数值计算基础上对横纹仿生磨辊的耐磨机理进行了分析，认为横纹磨辊具有较好耐磨性和破碎性主要是因为，对物料破碎性能而言，横纹结构的存在，使磨辊与被粉碎物料接触时，挤压力更好的集中在横纹凸起表面和棱边，使挤压力更有效的从更小的面积传给物料，增大对物料挤压的同时，使物料内部作用力传递的更远且使相邻物料间作用力梯度增大，有利于物料粉碎；对磨辊耐磨性能而言，横纹结构使磨辊与物料接触区域不连续，缩小了力在磨辊表面的传递范围，同时由于磨辊与物料接触区域的减小，横纹凸起处应力集中，磨辊内部力的传递更均匀，从而使磨辊内部物质间相互作用力降低，有利于提高磨辊耐磨性。 2100433B