• ISSN 0258-2724
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基于Wiener退化对镁水泥混凝土中钢筋的锈蚀预测

乔宏霞 王鹏辉 李元可 郭向柯 巩位

乔宏霞, 王鹏辉, 李元可, 郭向柯, 巩位. 基于Wiener退化对镁水泥混凝土中钢筋的锈蚀预测[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(6): 1252-1257. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170388
引用本文: 乔宏霞, 王鹏辉, 李元可, 郭向柯, 巩位. 基于Wiener退化对镁水泥混凝土中钢筋的锈蚀预测[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(6): 1252-1257. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170388
QIAO Hongxia, WANG Penghui, LI Yuanke, GUO Xiangke, GONG Wei. Corrosion Prediction of Coated Steel in Magnesium Cement Concrete Based on Wiener Degradation[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(6): 1252-1257. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170388
Citation: QIAO Hongxia, WANG Penghui, LI Yuanke, GUO Xiangke, GONG Wei. Corrosion Prediction of Coated Steel in Magnesium Cement Concrete Based on Wiener Degradation[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(6): 1252-1257. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170388

基于Wiener退化对镁水泥混凝土中钢筋的锈蚀预测

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170388
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51168031,51468039)
详细信息
    作者简介:

    乔宏霞(1977—),女,教授,博士,研究方向为镁水泥钢筋混凝土的耐久性研,电话:13519694265,E-mail:qiaohx7706@163.com

  • 中图分类号: V221.3

Corrosion Prediction of Coated Steel in Magnesium Cement Concrete Based on Wiener Degradation

  • 摘要: 镁水泥混凝土对钢筋的腐蚀限制了其广泛的推广应用,为解决这一难题,提出利用涂层来缓解其对钢筋的腐蚀,确保镁水泥钢筋混凝土建筑满足设计规定的使用年限要求. 根据西部盐渍土地区的自然环境,采用溶液浸泡加速锈蚀的试验方法对氯氧镁涂层钢筋混凝土进行快速腐蚀试验;运用电化学工作站周期性地对氯氧镁涂层钢筋混凝土试块进行电化学试验;以表征涂层钢筋锈蚀的电化学参数(腐蚀电流密度)作为退化指标,在Wiener退化过程的基础上进行可靠度建模并且对涂层钢筋进行锈蚀预测. 研究结果表明:利用涂层钢筋腐蚀电流密度作为耐久性退化指标可以得到镁水泥涂层钢筋混凝土中的涂层钢筋锈蚀的可靠度函数,并确定出涂层钢筋在30 000 d左右达到中等腐蚀.

     

  • 图 1  涂层钢筋极化曲线

    Figure 1.  Polarization curve for a coated steel bar

    图 2  裸钢极化曲线

    Figure 2.  Polarization curve for a bare steel bar

    图 3  涂层钢筋腐蚀电流密度增量P-P

    Figure 3.  Probability of corrosion current density increment of a coated steel bar

    图 4  涂层钢筋腐蚀电流密度增量无趋势P-P

    Figure 4.  Probability of detrended corrosion current density increment of a coated steel bar

    图 5  涂层钢筋可靠度

    Figure 5.  Reliability function diagram of a coated steel bar

    图 6  涂层钢筋锈蚀概率密度

    Figure 6.  Corrosion probability density diagram

    表  1  镁水泥混凝土配合比

    Table  1.   Mixing proportion of magnesium oxychloride cement concrete kg/m3

    氧化镁 减水剂 抗水剂 碎石 氯化镁
    388.96 2.288 1.601 6 625 1 162 147.811 135.586
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    表  2  钢筋腐蚀电流密度和锈蚀程度之间的对应关系

    Table  2.   Relationship between corrosion current density and corrosive degree of rebars–2 μA/cm2

    无锈蚀 低腐蚀 中等腐蚀 严重腐蚀
    icoor < 0. 1 0. 1≤icoor < 0. 5 0. 5≤icoor < 1.0 icoor≥1.0
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    表  3  涂层钢筋的电化学参数

    Table  3.   Electrochemical parameters for a coated steel bar ×10–8A/cm2

    项目 0 d 90 d 180 d 270 d 360 d 450 d 540 d 630 d 720 d 810 d 900 d 990 d
    电流密度 0.112 5.660 4.420 3.780 4.060 3.590 4.430 4.850 4.050 3.520 4.100 4.500
    增量 0.055 5 – 0.012 4 – 0.006 4 0.002 8 – 0.004 7 0.008 4 0.004 2 – 0.008 – 0.005 3 0.005 8 0.004 0
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    表  4  裸钢的电流密度

    Table  4.   Current density of a bare steel bar μA/cm2

    0 d 90 d 180 d 270 d 360 d 450 d 540 d 630 d 720 d 810 d 900 d 990 d
    0.095 5.800 5.500 5.900 5.400 5.100 4.960 5.300 5.300 5.100 5.900 6.400
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-06
  • 修回日期:  2018-01-11
  • 网络出版日期:  2019-06-19
  • 刊出日期:  2019-12-01

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