基于 FIB-SEM 纳米层析的钢-混凝土界面三维表征
材料科学
2023-10-09 v1 应用物理
摘要
尽管学界广泛认同钢-混凝土界面（SCI）在控制钢筋混凝土结构长期耐久性方面发挥重要作用，但关于影响腐蚀退化机制的 SCI 主要特征仍知之甚少。这一认知缺失一方面可归因于 SCI 复杂的非均质性质，另一方面则源于缺乏适于研究 SCI 相关特征的实验技术。在此，我们利用聚焦离子束-扫描电子显微镜（FIB-SEM）纳米层析获取钢-混凝土界面区的高分辨率三维层析图像。针对代表未腐蚀与已腐蚀 SCI 的情况，我们采集了五组层析图像，体积跨度从 8,000 至 200,000 立方微米。所达体素尺寸处于 30–50 nm 范围，因而提供的分辨率明显超越 X 射线计算机层析的能力。该分辨率使得在毛细尺度上表征微观结构成为可能，而该尺度正是相关腐蚀及伴生质量传输过程发生的尺度。因此，FIB-SEM 纳米层析能够产出 SCI 的数据集，作为生成界面微观结构数字孪生的基石，从而赋能未来关于钢筋混凝土在孔隙尺度上的耐久性与腐蚀研究。
引用
@article{arxiv.2310.04322,
title = {Three-dimensional characterization of the steel-concrete interface by FIB-SEM nanotomography},
author = {Nicolas Ruffray and Ueli M. Angst and Thilo Schmid and Zhidong Zhang and O. Burkan Isgor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.04322},
year = {2023}
}