電(dian)(dian)化學(xue)腐(fu)蝕(shi)指金(jin)(jin)屬與(yu)電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)因(yin)發生(sheng)電(dian)(dian)化學(xue)反(fan)(fan)應(ying)而(er)產生(sheng)的(de)(de)破壞。按電(dian)(dian)化學(xue)機(ji)理進行的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)反(fan)(fan)應(ying)至少包(bao)含有一個(ge)陽反(fan)(fan)應(ying)和(he)一個(ge)陰反(fan)(fan)應(ying),并與(yu)流過金(jin)(jin)屬內部的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)流和(he)介(jie)質(zhi)中(zhong)定向遷移(yi)的(de)(de)離子(zi)聯系在一起(qi)。陽反(fan)(fan)應(ying)是金(jin)(jin)屬原子(zi)從(cong)金(jin)(jin)屬轉移(yi)到介(jie)質(zhi)中(zhong)并放出電(dian)(dian)子(zi)的(de)(de)過程,即氧化過程。
從基礎開始了(le)解鋼波紋涵(han)管的(de)氧(yang)化過(guo)程是怎樣的(de)?
斜(xie)交涵洞(dong)伸出路堤填(tian)土以外,要(yao)求(qiu)端(duan)部(bu)(bu)歪斜(xie)以保證(zheng)管每一邊的(de)荷載(zai)對稱,或端(duan)墻應能支承載(zai)端(duan)的(de)全(quan)部(bu)(bu)推力。由于鋼(gang)波紋管是(shi)柔(rou)性結構,可(ke)在進水(shui)口(kou)和出水(shui)口(kou)將端部加強,可(ke)用鋼筋混凝土或結構鋼圈、拉(la)力錨定或土錨定。斜交應確(que)定斜交角度的(de)極(ji)限值,并要求歪斜寬(kuan)度的(de)小(xiao)值為涵洞矢高與(yu)覆蓋(gai)層厚度之和的(de)1.5倍。
尺寸變異的(de)影(ying)響介質(zhi)為離(li)子導電(dian)(dian)的(de)電(dian)(dian)解(jie)質(zhi);電(dian)(dian)化學腐蝕過程伴隨電(dian)(dian)子的(de)流動,即電(dian)(dian)流的(de)產生。當涵(han)(han)洞回水(shui)時,涵(han)(han)洞出(chu)口端地壓力(li)流會導致無充分覆(fu)蓋層的(de)管節上拔,且存(cun)在(zai)高速水(shui)流對土(tu)的(de)沖刷。一般解(jie)決辦法是將管端錨(mao)固在(zai)混凝土(tu)端墻中(zhong),或埋(mai)置在(zai)具(ju)有足夠質(zhi)量以抵抗(kang)上拔力(li)的(de)拋石護坡(po)中(zhong),并(bing)在(zai)出(chu)口區域用拋石護坡(po)或混凝土(tu)鋪砌(qi)以防止沖刷。
波紋管的(de)成(cheng)型前后(hou),表面積發生了(le)變化(hua),其波峰和波谷處(chu)因冷擠壓而產(chan)生加工硬化(hua)現象,它可以提高材(cai)料(liao)(liao)的(de)疲(pi)勞極限。但波紋管在制(zhi)造過(guo)程中是(shi)兩(liang)向(xiang)拉伸的(de),預拉伸同時降低了(le)材(cai)料(liao)(liao)的(de)延(yan)性(xing),隨著冷軋壓縮量的(de)增(zeng)加,鋼的(de)強度、屈(qu)服點、硬度增(zeng)大(da),延(yan)伸率、斷面收縮率、沖擊韌(ren)性(xing)下降。
一(yi)方面(mian),測量(liang)本身(shen)存在(zai)誤差(cha)(cha),且(qie)測試時間長(chang),當地溫差(cha)(cha)又大,低(di)溫環境下測量(liang)應(ying)(ying)變的(de)儀器相應(ying)(ying)靈敏度不夠(gou)高(gao),個別(bie)應(ying)(ying)變片(pian)和波紋(wen)管壁(bi)沒有緊(jin)密接(jie)觸,個別(bie)應(ying)(ying)變片(pian)所貼的(de)實際位置和標稱位置存在(zai)一(yi)定的(de)偏(pian)差(cha)(cha),這些因素均(jun)會(hui)使得現場實測值(zhi)不能真實反(fan)映波紋(wen)管壁(bi)的(de)應(ying)(ying)變;
另(ling)一方面,模型是理想(xiang)化的結構體(ti),是對(dui)實(shi)際(ji)情形的簡化,而不(bu)可(ke)能替代實(shi)際(ji);此外,鋼波紋涵管在加工過程(cheng)中(zhong)必然對(dui)其尺寸和應力造(zao)成較大影響,模型(xing)也(ye)難以用于參數予以反映。電化(hua)學腐(fu)蝕的特點是:由(you)于波(bo)紋管在制造(zao)過程(cheng)中(zhong)的壁(bi)(bi)厚減薄,實際(ji)(ji)壁(bi)(bi)厚與名義(yi)壁(bi)(bi)厚有所差異,名義(yi)波(bo)形與實際(ji)(ji)波(bo)形也(ye)存在較大差別,這樣(yang)使波(bo)紋管由(you)于尺寸和形狀不均勻而(er)產生(sheng)應變集中(zhong)現(xian)象。
波(bo)峰(feng)和波(bo)谷在管(guan)頂(ding)、管(guan)底、管(guan)側(ce)均為應(ying)(ying)(ying)力集中處(chu),各(ge)管(guan)徑更大(da)等效(xiao)應(ying)(ying)(ying)力的(de)位置(zhi)與荷(he)載密切(qie)相關(guan);更大(da)等效(xiao)應(ying)(ying)(ying)力總(zong)體上(shang)隨(sui)管(guan)徑的(de)增加而(er)增加;隨(sui)著波(bo)紋管(guan)涵的(de)壁厚增加,更大(da)等效(xiao)應(ying)(ying)(ying)力呈(cheng)對數減小。管(guan)頂(ding)波(bo)峰(feng)與波(bo)谷處(chu)切(qie)向(xiang)與軸向(xiang)應(ying)(ying)(ying)力應(ying)(ying)(ying)變隨(sui)波(bo)形呈(cheng)拉壓(ya)交替的(de)變化規律。
陰反(fan)應(ying)(ying)是介質中的(de)(de)氧化(hua)劑(ji)奪取電子發生(sheng)(sheng)還(huan)(huan)原反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)還(huan)(huan)原過(guo)(guo)程(cheng)。界(jie)面(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)電化(hua)學過(guo)(guo)程(cheng)可以(yi)分為(wei)兩(liang)個(ge)互相氧化(hua)和還(huan)(huan)原過(guo)(guo)程(cheng),金屬/電解質界(jie)面(mian)(mian)上(shang)伴隨電荷轉移(yi)發生(sheng)(sheng)的(de)(de)化(hua)學反(fan)應(ying)(ying)稱為(wei)電反(fan)應(ying)(ying);金屬/電解質界(jie)面(mian)(mian)反(fan)應(ying)(ying)過(guo)(guo)程(cheng)是因電荷轉載而引起的(de)(de)電化(hua)學過(guo)(guo)程(cheng);與圓管(guan)涵(han)相比,波紋管(guan)涵(han)的(de)(de)管(guan)側水平位移(yi)、撓度和對(dui)道路(lu)(lu)的(de)(de)擾動小,有利于保護路(lu)(lu)面(mian)(mian)。
管(guan)內切向與(yu)軸向應(ying)力應(ying)變以及撓(nao)度(du)和(he)更大等效(xiao)應(ying)力在恒載(zai)作用時隨填土高度(du)的(de)增(zeng)加(jia)有呈線性增(zeng)長的(de)規律(lv),活載(zai)作用時隨填土高度(du)的(de)增(zeng)加(jia)逐漸減小;總體上切向應(ying)力應(ying)變更大值(zhi)大于軸向更大值(zhi);管(guan)頂(ding)以切向應(ying)變為主。
電(dian)化學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)實(shi)際上(shang)是一個短路的原(yuan)(yuan)電(dian)池(chi)電(dian)反應的結果(guo),這種原(yuan)(yuan)電(dian)池(chi)又稱為腐(fu)(fu)蝕(shi)原(yuan)(yuan)電(dian)池(chi),鋼波紋管(guan)涵洞的腐(fu)(fu)蝕(shi)即(ji)屬(shu)于此類。腐(fu)(fu)蝕(shi)原(yuan)(yuan)電(dian)池(chi)與一般原(yuan)(yuan)電(dian)池(chi)的差別(bie)僅在于原(yuan)(yuan)電(dian)池(chi)是把化學(xue)能轉變為電(dian)能,如干(gan)電(dian)池(chi),做有(you)用功(gong)而腐(fu)(fu)蝕(shi)原(yuan)(yuan)電(dian)池(chi)則只能導致材(cai)料的破壞(huai),不對(dui)外界做有(you)用功(gong)。
冷(leng)作硬化的(de)(de)影(ying)響各管(guan)徑(jing)恒載(zai)、活載(zai)作用(yong)下(xia)管(guan)側波(bo)峰切向(xiang)(xiang)和(he)軸(zhou)向(xiang)(xiang)均(jun)受拉(la);在(zai)管(guan)頂波(bo)峰和(he)管(guan)底(di)波(bo)谷以及管(guan)側波(bo)谷均(jun)出現切向(xiang)(xiang)受拉(la)、軸(zhou)向(xiang)(xiang)受壓(ya)或切向(xiang)(xiang)受壓(ya)、軸(zhou)向(xiang)(xiang)受拉(la)互補(bu)的(de)(de)變(bian)化規律;每一測點恒載(zai)下(xia)切應變(bian)較(jiao)大(da)(da)時,軸(zhou)向(xiang)(xiang)應變(bian)則相對較(jiao)小。測試過程的(de)(de)影(ying)響波(bo)形差(cha)異(yi)較(jiao)大(da)(da)時其更大(da)(da)等效應力和(he)撓度相差(cha)較(jiao)大(da)(da),小波(bo)形的(de)(de)應力分布均(jun)勻(yun)。鋼波(bo)紋(wen)涵管(guan):hanihanbj.com
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