杂散电流对广州地铁混凝土溶蚀性能影响研究

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1、杂散电流对广州地铁混凝土溶蚀性能影响的加速试验研究*黄文新"2,李铁锋彳，殷素红浜3,文梓芸彳山，王果2(1•广州市地下铁道总公司建设事业总部，广东广州510380：2.华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640；3.特种功能材料教育部重点实验室，广东广州510640)摘要：通过加速试验方法研究了直流电流作用下混凝土筛余砂浆的溶蚀性能，并建立了其与广州地铁工程混凝土在杂散电流下的溶蚀性能之间的关系。结果表明，当地铁杂散电流为lOOmA/m?时，广州地铁工程混凝土抗朵散电流作用下溶蚀能力可以满足10()年的安全运行。采用SEM和E

2、DS对电流加速溶蚀试验后的砂浆进行分析，越靠近阴极部位的砂浆，其凝胶产物越松散，水化硅酸钙产物的Ca/Si比越为下降；砂浆微观结构越不密实，孔隙越多。溶蚀后的砂浆强度比基准砂浆降低了约10%。关键字：地铁工程混凝土，杂散电流，溶蚀，加速试验，耐久寿命中图分类号：TU528571StudyontheEffectofStrayCurrentontheDissolubleCorrosionofGuangzhouMetroEngineeringConcretebyAcceleratedTestW.X.Huangt2,T.F.Li2,S.H.Yin

3、23,Z.Y.Wen23,G.Wang2(1.GuangzhouMetroConstructionDivision,Guangzhou5103802.CollegeofMaterialsScienceandEngineeringand3.KeylaboratoryofSpeciallyFunctionalMaterialsofEducationMinistryofSouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640)Abstract:ThedissolublecorrosionofGuangzh

4、oumetroengineeringconcreteinstaycunentwasstudiedbyanacceleratedDCdissolvingtestoftheresiduemortarandcorrelatingitwithconcrete.TheresultsshowthatthedissolvabilityresistanceofGuangzhoumetroengineeringconcretecan....9satisfysafelywith100yearsusagewhenthestraycurrentisinthele

5、velof100mA/rrT.SEMandEDSanalysisshowthat,inthemortar,themoreneartocathode,thesmallerCa/SiratioofC-S-His,andthemoreincompactofthemicrostructureis.Thecompressivestrengthofmortarincurrentdeclinesabouttenpercentthanthatofreferencemortar.keywords:metroengineeringconcrete；stray

6、current;dissolublecorrosion;acceleratedtest;durabilitylife0前言与普通工程混凝土相比，地铁工程混凝土由于所处坏境的特殊性，影响其耐久性的因素更为复杂，其中杂散电流就为特有因素之一。地铁杂散电流⑴，主要是指由采用直流供电牵引方式的地铁列车在地铁运行时，rh于走行轨与大地之间的绝缘不良或不是完全绝缘，流基金项目：广州市建设科技发展基金项目(200604)；广州市地下铁道总公司科研项目(2005TJ07)经走行轨的电流不能全部流冋牵引变电所的负极，有一部分电流会泄漏进入大地，就成为杂散电

7、流。一般而言，钢筋在杂散电流的作用下会加快其电化学腐蚀速度，不仅会缩短钢筋的抗拉和抗剪性能，而且其产生的腐蚀产物所带來的体积膨胀会在混凝土中产生应力，导致混凝土结构的破坏【2巴目前对地铁杂散电流的研究国内多集中在对钢筋电化学腐蚀，钢筋腐蚀产物对混凝土所产生破坏，及如何提高混凝土本身的电阻和抗杂散电流耐久性等方面U5>6对混凝土在杂散电流作用下的溶蚀性能研究未见报道。实际上，地铁道床与二衬混凝土仰拱形成的施工缝中往往为地下水饱和，地铁道床混凝土长期处于地下水环境中。地下水流经对混凝土有溶蚀作用；地下水中含有的腐蚀介质还会对混凝土产生侵蚀作

8、用，与普通工程混凝土相比，地铁道床混凝土所处腐蚀环境更为严酷。而道床处的杂散电流最大，地铁钢轨与施工缝中的水就形成一个电解池，在这个电解池中道床混凝土孔溶液中的离子在电场作用下向外迁移，CF不