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1、福州大学实验报告课程名称：新型建筑材料实验名称：掺花岗岩石粉的UHPC钢筋锈蚀性状检测掺花岗岩的石粉的UHPC钢筋锈蚀性状检测一、试验目的通过本试验了解钢筋锈蚀的机理和危害；了解钢筋锈蚀的检测方法；掌握用线性极化法测混凝土中钢筋锈蚀程度。二、试验仪器与材料电化学工作站，小型钢筋混凝土构件，饮用水，洗涤剂，砂轮或钢丝刷，锤子或电钻等剔凿工具，温度计。三、线性极化法线性极化法是Stem和Geary于1957年提出并发展起来的一种快速而有效的锈蚀速度测试方法。这种方法是在已过电位很小时(RlOmV),过电位与极化电流呈线性关系作为理论根据。根据锈蚀电化学理论，在极化曲线的微极化区，极化电流与过电位成
2、正比。=(1)._b也，1_8lcof2303(babc)XR;I极化电流；ico腐蚀电流；过电位；RP极化电阻；ba,，分别是阳极和阴极过程的Tafel常数：B=ba2,3O3(babc)式(2)就是Stem-Geary方程线性极化检测结果与锈蚀状况的对应关系类似于半电池电位检测结果与锈蚀状况的对应关系，用带有传感器控制保护环的线性极化检测装里测定的结果与钢筋锈蚀状况的对应关系如表1所示。表1用线性极化检测装里测定的结果与钢筋锈蚀状况的关系锈蚀状况测定结果钝化状态icorrl0Acm2四、混凝土配合比采用的实验配合比是以UHPC七种组分(水泥、硅灰、细砂、钢纤维、减水剂、水和石英粉)作为基本
3、原料，对己有的研究进行综合分析，选取合适的配合比作为基准配合比，用花岗岩石粉等量取代水泥。实验配合比见表2。表2掺花岗岩石粉的UHPC配合比设计r配合比水泥(kg)硅灰(kg)石粉(kg)细砂(kg)减水剂(kg)水(kg)3%钢纤维(kg)石英粉(kg)A820.77246.230.00984.9220.52192.06235.5324.7B779.79246.2341.04984.9220.52192.06235.5324.7C738.69246.2382.08984.9220.52192.06235.5324.7D697.65246.23123.12984.9220.52192.0623
4、5.5324.7E656.61246.23164.16984.9220.52192.06235.5324.7注：水胶比为0.18；减水剂用量为水泥的2.5%；配合比A、B、C、D、E中石粉取代水泥的比例分别为0%、5%、10%、15%、20%;其中A为基准的UHPC配合比。五、试验步骤（1）钢筋的准备使用长IoOmm、直径6mm的未锈钢筋制作钢筋电极。钢筋应经酸洗，酸洗液可用盐酸溶液（工业盐酸：水=1：1,另加纯盐酸量的2%3%的六次甲基四胺），中和液可用3%碳酸钠溶液。将钢筋泡入酸洗液中，待表面氧化皮溶解后取出。每根钢筋依次放在水、中和液中摇动几下，再放入另一盘中和液中浸泡。然后取出用水冲洗
5、，再用干毛巾擦干，放入己预先升至1055C的烘箱内烘5min,至此酸洗完毕。再用粗、细砂布磨至光亮。钢筋使用前经过拉拔。钢筋露出部分（焊线端涂25mm,另一端涂5mm）和混凝土试块上表面及下表面使用环氧树脂涂覆密封，顶端连接导线。图1（2）试件成型每种技术条件制作3个试件。试件尺寸为IoommXlOOmmX100mm如图1所示。（3）浸烘循环试件蒸压养护3d后，放入烘箱，在802C的温度下烘4d。冷却后放入塑料箱中，用浓度为3.5%的食盐水浸泡2d后取出，再放入烘箱，在602C的温度下烘7d共历时8d,为一次循环，由于时间关系，再做一次浸烘循环，然后对试件进行试验。塑料箱中的食盐水浓度须经常检
6、查使保持恒定。（4）在混凝土构件上选择测区，即在立方体试块的四个侧面分别作为一个测区；当测区混凝土有绝缘涂层介质隔离时，应清除绝缘涂层介质。测点处混凝土表面应平整、清洁。必要时应采用砂轮或钢丝刷打磨，并应将粉尘杂物清除。（5）导线与钢筋的连接应按下列步骤进行：在适当位置剔凿出钢筋，导线一端应接于钢筋上，一端接于电化学工作站上；连接处的钢筋表面应除锈或清除污物，并保证导线与钢筋有效连接；测区内的钢筋必须与连接点的钢筋形成电通路。（6）导线与电化学工作站的连接应按下列步骤进行：连接前应检查各种接口，接触应良好；两根导线分别接到工作电极和辅助电极（7）测区混凝土应预先充分浸湿。可在饮用水中加入适量的洗涤剂配制成导电溶液，在测区混凝土表面喷洒。六、试验结果与分析图2混凝土中钢筋锈蚀的测试通过电化学工作站测量，测试方法如图2所示，经过24天（3个循环）后，UHPC的钢筋锈蚀情况如下表3所示。表3钢筋腐蚀电流不同配合比ABCDEIcorr（/Acm2）0.2440.2130.1450.1340.113分析：实验试块是经过三次循环后的测试数据，数据显示，随着石粉掺量的增多，UHPC中钢筋的腐蚀电流会减小，通过表1中线性极化检测装里测定的结果与钢筋锈蚀状况的关系可知，实验数据都在0.10.5Acm2之间，所有钢筋都处于低至中锈蚀阶段，但随着石粉的增加，钢筋锈蚀会减轻。
