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海洋工程学院泰山学者团队在跨学科领域发表最新研究结果
[ 作者:吴盼刚 来源:海洋工程学院 浏览:10 录入时间:2020年07月23日 ]

近日,我校土木工程系博士生吴盼刚(导师:徐龙军)、青年教师朱兴吉博士分别以第一、第二作者身份在《电化学通讯》(Electrochemistry Communications表论文,该期刊电化学领域三大传统知名期刊之一,论文题为《杂散电流与氯离子浓度和温度的耦合作用对钢筋钝化膜耐蚀性的影响》(Effect of stray current coupled with chloride concentration and temperature on the corrosion resistance of a steel passivation film,doi:https://doi.org/10.1016/j.elecom.2020.106793),徐龙军教授为第一通讯作者。

该论文以渤海湾跨海通道为工程背景,以海底隧道建设安全与运营可靠性为问题来源。海底高铁隧道是借助高压电力驱动机车高速运行的海底高湿、高压和富氯环境隧道,运营过程中产生的杂散电流会极大地加剧氯离子对隧道钢筋混凝土衬砌结构的腐蚀裂化进程,严重影响隧道衬砌结构的服役性态,威胁海底隧道结构的使用安全。

由于世界上尚没有海底高铁隧道,我国第一条海底高铁隧道“甬舟铁路北仑-金塘海底高铁隧道”正在建设还未完工,因此关于杂散电流对海底隧道钢筋混凝土结构耐久性影响的研究尚处于探索阶段,本研究结果属于土木工程结构可靠度领域的原始基础创新和理论探索。如何准确地表征混凝土衬砌结构在全寿命服役期内面临的氯离子、温度和杂散电流等多因素耦合作用,明确其对海底隧道结构系统可靠度的影响是一项值得探研的跨学科难题。针对这一问题,论文团队在研究过程中测试了不同耦合因素下隧道衬砌中钢筋的耐腐蚀情况,通过对比不同情况下的动态电位极化曲线、电化学阻抗谱、电化学噪声和微观腐蚀图像,研究了不同杂散电流强度下各种因素对腐蚀的影响程度,提出了钢筋腐蚀的氯离子浓度临界公式,初步揭示了多因素耦合作用下的腐蚀机理。利用电化学方法分析海底高铁隧道面临的腐蚀问题,基于试验数据并通过相应的预防措施来避免或减轻隧道衬砌结构发生腐蚀造成的损失是该项研究工作的最终目的。

该研究工作得到了国家自然科学基金、山东省泰山学者工程和中国国家铁路集团公司重大科技研发项目等的资助。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1388248120301442


 


 


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