模擬酸雨溶液中大跨度斜拉橋拉索鋼絞線腐蝕行為研究.pdf

1、大跨度斜拉橋具有跨越能力大、結(jié)構(gòu)輕巧美觀、受力明確、空氣動(dòng)力穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)型式簡潔等優(yōu)點(diǎn),正成為現(xiàn)代橋梁建設(shè)的主流橋型之一。拉索是大跨度斜拉橋的主要承重結(jié)構(gòu),其耐久性將直接影響全橋安全。由于拉索長期承受交變載荷并暴露于自然環(huán)境中,特別是含大量SO42-、Cl-等腐蝕性介質(zhì)的大氣污染環(huán)境中,極易發(fā)生腐蝕破壞,輕則影響橋梁安全和使用壽命,重則造成重大安全事故和經(jīng)濟(jì)損失,因此,全面研究橋梁拉索腐蝕行為和阻斷腐蝕誘因?qū)μ岣邩蛄耗途眯耘c安全性具有

2、重要意義。對此,論文采用應(yīng)力-應(yīng)變法、線性極化法、Tafel直線外推法和失重法研究用于模擬酸雨溶液中大跨度斜拉橋拉索全裸鋼絞線、鍍鋅、涂覆防銹油脂鍍鋅鋼絞線在不同應(yīng)力、不同pH值條件下的腐蝕行為,主要結(jié)論如下:①綜述了斜拉橋發(fā)展現(xiàn)狀,簡要介紹了大跨度斜拉橋拉索腐蝕的研究現(xiàn)狀,研究了掃描速度對鋼絞線腐蝕速度的影響,提出了線性極化法最佳掃描速度為0.1mV·s-1,而Tafel直線外推法最佳掃描速度是1mV·s-1。②線性極化法和Tafel

3、直線外推法測量結(jié)果表明隨著應(yīng)力增大,全裸、鍍鋅、涂覆防銹油脂鍍鋅鋼絞線極化電阻都變小,腐蝕電流密度都變大,從而其腐蝕速度也都變大;隨著模擬酸雨溶液pH值降低,全裸、鍍鋅、涂覆防銹油脂鍍鋅鋼絞線平衡電位負(fù)移,極化電阻變小,腐蝕電流密度變大,腐蝕速度變大。③鹽霧試驗(yàn)測試結(jié)果表明隨著應(yīng)力增大,全裸、鍍鋅鋼絞線出現(xiàn)紅銹時(shí)間變短,紅銹面積變大,其腐蝕速度呈增大趨勢,且鍍鋅鋼絞線腐蝕速度小于全裸鋼絞線的1/10,其耐蝕性明顯優(yōu)于全裸鋼絞線;SEM表

4、面形貌測試結(jié)果表明在全裸、鍍鋅鋼絞線表面形成許多不同孔徑的腐蝕孔,腐蝕產(chǎn)物覆蓋在腐蝕孔內(nèi)及其附近。④鹽霧試驗(yàn)中,在全裸、鍍鋅鋼絞線表面發(fā)生了不同的電化學(xué)反應(yīng),生成的腐蝕產(chǎn)物各不相同;XRD和TG-DTA測試結(jié)果表明全裸鋼絞線的鹽霧腐蝕產(chǎn)物主要含有Fe(OH)3、Fe2O3·H2O和少量Fe2(SO4)3·8H2O,而鍍鋅鋼絞線的鹽霧腐蝕產(chǎn)物主要含有(Zn(OH)2)3·ZnSO4·5H2O、Zn和少量Fe2(SO4)2O·7H2O、Fe