不同负载下基于电化学当量的钢筋锈蚀量预测_滕海文

和数值模拟方面 分 析 了 杂 散 电 流 腐 蚀 情 况 ． 由于实 际地铁工程结构是在力学与不同环境因素共同作用 下服役的 ， 其耐久性衰减不是单一因素作用的简单叠 加． 著名混凝土专家 Ｍ ｅ ｈ ｔ ａ 指出混凝土耐久性破坏 ］ ５ 吴 中 伟 院 士［ 也指 常常是多 因 素 协 同 作 用 的 结 果 ；
第１ ４ 卷第 ４ 期 ４ ７ ８ 年８月 ２ ０ １ １
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（ ） 文章编号 ： １ ０ ０ ７ ９ ６ ２ ９ ２ ０ １ １ ０ ４ ０ ４ ７ ８ ０ ５ － － －
不同负载下基于电化学当量的钢筋锈蚀量预测
１ ２ １ 滕海文１， 杨森茂 ， 王卫仑 ， 霍 达
（ 北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室 ，北京 １ 深圳大学 １． ０ ０ １ ２ ４； ２． ） 深圳市土木工程耐久重点实验室 ，广东 深圳 ５ １ ８ ０ ６ ０
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摘要 ：进行了不同加载水平钢筋混凝土构件在杂散电流和 ５％ （ 质量分数 ） Ｎ ａ Ｃ ｌ溶液共同作用下的 耐久性模拟试验 ， 根据试验结果指出按照 Ｆ ａ ｒ ａ ｄ ａ ｙ电解第一定律进行钢筋锈蚀量计算时应考虑荷 载水平的影响 ． 采用线性极化法测 量 了 钢 筋 腐 蚀 电 流 密 度 ， 通过非线性拟合得到腐蚀电流密度变 并以 Ｆ 化函数 ， ａ ｒ ａ ｄ ａ ｙ 电解第一定律为基础得到 了 荷 载 对 电 化 学 当 量 的 影 响 系 数 及 考 虑 加 载 水 平 的基于电化学当量的钢筋锈蚀量预测计算公式 ， 计算结果与钢筋锈蚀实际测量结果基本相符 ． 关键词 ：腐蚀电流密度 ；电化学当量 ；荷载水平 ；钢筋锈蚀 ；杂散电流 ；耐久性 中图分类号 ： ＴＵ ５ ２ ８． ０ １ 文献标志码 ： Ａ ： ／ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ０ ０ ７ ｄ ｏ ｉ １ ０． ３ ９ ６ ９ ９ ６ ２ ９． ２ ０ １ １． ０ ４． ０ ０ ８ － ｊ
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； 修订日期 ： 收稿日期 ： ２ ０ １ ０ ０ ５ ２ ５ ２ ０ １ ０ ０ ８ ０ ９ － － － － ） ； ； 基金项目 ： 国家自然科学基金资助项目 （ 北京市自然科学基金重大项 目 （ 深圳市土木工程耐久性重点实验室开放基 ５ ０ ８ ０ ８ ０ ０ ５ ８ １ ０ ０ ０ ０ １） ） 金资助项目 ； 深圳大学校科技创新团队项目 （ Ｔ ２ ０ ０ ９ ０ １ ， ： 第一作者 ： 滕海文 （ 女， 山东济南人 ， 北京工业大学副教授 ， 硕士生导师 ， 博士 ． １ ９ ７ ４—） Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｔ ｅ ｎ ｈ ａ ｉ ｗ ｅ ｎ ｕ ｔ ． ｅ ｄ ｕ． ｃ ｎ ＠ｂ ｇ ｊ
构的耐久性研究是必要的 ． 影响地铁工程 结 构 耐 久 性 因 素 包 括 氯 离 子 、 杂 散电 流 等 ． 地 铁 运 营 初 期， 杂 散 电 流 较 少， 但是随着 服役年限增加 ， 杂 散 电 流 大 幅 增 加， ， 等： 不同负载下基于电化学当量的钢筋锈蚀量预测
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香港地铁曾因泄漏杂散电流而引起煤气管道腐蚀穿 孔， 造成煤气泄漏事故； 北 京 地 铁 一 期 工 程， 曾发现 区间隧道主体结构中的钢筋有严重的杂散电流腐蚀 现象 ． 由于杂散 电 流 腐 蚀 往 往 呈 现 坑 蚀 并 向 深 度 发 腐蚀 速 度 和 强 度 相 当 于 普 通 金 属 自 然 腐 蚀 的 展， １ ０～１ ０ ０倍
［ １］
的杂散电流腐蚀 ， 可以腐蚀掉 ２ 按 ０ ０ ０ｋ ｇ 的铁物质 ． ， 此计算 ， 地铁运营超过 ２ 可以认为主体结构和钢 ０ａ 不 能 使 用． 但 实 际 情 况 并 非 如 此， 很明 轨已 经 破 坏 ， 显按照铁在电解质溶液中自然锈蚀的电化学当量来 计算钢筋锈蚀时采用 Ｆ 计算并不合适 ， ｅ的电化学当 量值得进一步研究 ．
２ 模拟试验