基于铁-邻苯二酚仿生络合反应的钢纤维海水海砂砂浆试件耐久性提升方法

摘要

为提升钢纤维在海洋环境中长期性能，基于铁-邻苯二酚仿生络合反应对钢纤维进行表面处理，提升其抗锈蚀能力.采用不同浸泡时间（1 d、3 d、7 d）、不同单宁酸溶液浓度（25 g/L、50 g/L、150 g/L）和不同处理温度（25℃和55℃）对钢纤维进行表面处理，并通过拉伸强度和表面形貌分析研究了抗锈蚀提升效果和机制.结果表明，仿生络合反应通过在钢纤维表面构建一层致密保护膜，可以有效增强钢纤维的抗氯离子腐蚀能力，并提升其长期拉伸强度.通过模拟暴露试验，研究了表面处理后钢纤维在海水海砂砂浆中长期性能演变规律.结果表明，铁-邻苯二酚络合层在碱性砂浆环境中仍能有效保护钢纤维，提升其长期抗拉强度.同时，单宁酸表面处理能有效提升钢纤维海水海砂砂浆试件的长期抗折承载能力和断裂韧性.本研究可为钢纤维海水海砂砂浆试件的耐久性提升提供新的设计思路，可用于海洋工程建设.

关键词

钢纤维 / 铁-邻苯二酚络合 / 单宁酸 / 海水海砂 / 断裂韧度

基金资助

国家重点研发计划资助项目（2023YFB2604400）; 国家自然科学基金资助项目（52208246）; 湖南省自然科学基金资助项目（2023JJ40142）; 郴州国家可持续发展议程创新示范区建设省级专项项目（2023sfq50）