《地下結構混凝土電化學沉積修復界面性能及其細觀模型》是依託同濟大學，由陳慶擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：地下結構混凝土電化學沉積修復界面性能及其細觀模型
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳慶
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
地下結構由於受岩土體和地下水等複雜地下環境的作用，保持其良好的健康服役狀態非常困難，極有必要開發適合於地下水環境下的既有地下結構混凝土修復手段，達到延年益壽的目的。電化學沉積法是水環境下混凝土結構修復的重要手段。其最早是用於修復海工混凝土結構。近來眾多學者針對陸上結構混凝土電化學沉積修復已開展了電化學沉積產物性能、修複試件製備、修復效果評估及其影響因素等方面的研究。但對於體現地下結構非對稱性特徵的混凝土電化學沉積修複試驗研究不多見，對於地下結構混凝土非對稱電化學沉積修復界面性能及其細觀模型的研究更是罕見。為此，本項目將開展以下三方面的研究：1、地下結構混凝土非對稱電化學沉積修複試驗；2、地下結構混凝土非對稱電化學沉積修復界面特徵分析試驗；3、考慮非對稱修復界面特徵的地下結構混凝土性能預測細觀模型。該創新性的研究將加速電化學沉積法在地下結構修復中的套用。
結題摘要
當前體現地下結構非對稱性特點的電化學沉積修複試驗研究不多，關於地下結構混凝土電化學沉積修復界面性能分析試驗的研究更少；在理論模型方面，對於考慮非對稱修復界面特徵的地下結構混凝土性能預測模型研究幾乎空白。針對地下結構混凝土電化學沉積修複試驗和理論模型存在的問題，本項目從地下結構混凝土非對稱電化學沉積修複試驗、地下結構混凝土非對稱電化學沉積修復界面特徵分析試驗和考慮非對稱修復界面特徵的地下結構混凝土性能預測細觀模型等三個方面展開研究。 首先設計並製備了管片底部和頂部結構非對稱電沉積法試驗裝置，從28天的修復效果來看，電沉積法具備修復地下結構不同部位裂縫的可行性。其次，運用X射線衍射法，掃描電子顯微鏡等工具分析電化學沉積法修復混凝土的界面性質。研究發現，對Mg(NO3)2電解修復液而言，濃度較小時，產生的Mg(OH)2晶體顆粒小，厚度薄，排列鬆散；濃度較大時，表現為整體度較高的花瓣狀結晶，顆粒聚集成群，排列緊密。對ZnSO4電解修復液而言，濃度較小時，沉積物晶體大都為片狀的紡錘體狀態，體積小；濃度較大時，則呈現為板狀結構，厚度很厚，整體度很高。最後，建立了地下結構飽和與非飽和混凝土電化學沉積修復的性能預測細觀模型，定量分析了電化學沉積產物和修復界面對修復效果的影響規律，為加快電化學沉積修復法在地下結構工程中的套用提供指導。培養碩士研究生1名，發表相關論文10餘篇（其中SCI 檢索7篇），申請發明專利3項，參加國際會議1次，國內學術會議2次。同時，作為《混凝土結構耐久性電化學修復技術規程》標準中電化學沉積修復主要起草人之一，將研究成果反應到標準中。
