基于碳化混凝土再碱化修复技术的试验研究

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1、⑧申请同济大学工学硕士学位论文碳化混凝土再碱化修复技术的试验研究(国家自然科学基金资助项目，批准号50678127)培养单位：一级学科：二级学科：研究生：指导教师：土木工程学院土木工程结构工程郭莉屈文俊教授二oO七年三月摘要碳化混凝土再碱化技术是一种新兴的耐久性修复方法，它应用电化学和电渗原理，在混凝土中的钢筋与混凝土外围碳酸钠电解液之间施加一个电场，在直流电的作用下，在阴极钢筋处发生电化学反应产生氢氧根离子，同时碳酸钠电解质向钢筋周围的混凝土渗透，使钢筋周围的混凝土恢复碱性，达到防止钢筋锈蚀的目的。本文以再碱化

2、修复技术为研究对象，对再碱化修复技术的全过程进行了系统研究。首先，对再碱化技术展开全面分析，从理论上推导电化学反应和电渗在再碱化过程中各自所起的作用，从理论上实现了对再碱化过程的控制；在对再碱化后混凝土中碳酸钠的反向扩散过程进行合理简化的基础上，利用菲克第二定律建立了再碱化后混凝土的耐久性计算模型，从理论上实现了对再碱化后混凝土中碱性变化过程以及对再碱化修复技术全寿命过程的控制。其次，通过再碱化试验，比较分析再碱化理论计算结果和试验结果，对再碱化过程控制理论、再碱化后混凝土结构的耐久性理论进行了验证完善。根据这些

3、理论公式可以实现对各试块的再碱化耐久性寿命，计算最佳再碱化厚度和碳酸钠电解液浓度的预测．实现对再碱化全过程的有效控制。关键词：再碱化修复技术，电化学反应，电渗作用，耐久性模型，控制理论AbsffactABSTRACTElectrochemicalrehabilitationtechnoledgeforreinforcedconcretestructuresisanewdurabilitymaintenancemethod．Intherealkalization，principlesofelectrolysisan

4、deletroosmosisareapplied．Intheelectricfieldestablishedbetweenthesteelandthemeshintheelectrolyte，hydroxylionsareproducedbytheelectrolysisatthecathodeandmeanwhiletheelectrolytemovesintothe、concretearoundthesteel，whichservestorecoverthePHvalueoftheconcretearound

5、thesteelandthustopreventthecorrosionofthesteel．Electrochemicalrealkalizationmethodsareconsideredastheresearchobjectivesinthisthesis．T1leelectrochemicalrealkalization(ERA)isstudiedsystematicallytopromotetheapplicationofelectrochemicalrehabilitationmethods．Firs

6、tly,therealkalizationtechniqueisintroducedfromdiverseresearchfields．Electrochemicalreactionandclectoosmosisintheprocessofrealkalizationmaintenanceonthecarbonatedconcretestructuresareanalyzedinthisthesis，andtheprocessofrealkalizationmaintenanceonthecarbonatedc

7、oncretestructuresiscontrolled．Regardinganalyzingandsimplifyingthedensitydevelopmentofsodiumcarbonateinrealkalizedconcretereasonably,thedurabilitylongevitytheoreticalmodeloftherealkalizationisestablishedbasedouFjck’ssecondlawofdiffusion．Theprocessofthealkalesc

8、encedegradationintheconcreteiscontrolled，formerlytocontrolthewholeprocessoftherealkalizationtechnique．Secondly,anexperimentisdesignedandtheexperimentalprocedureispresented．Experimentalres