氯离子引起的钢筋腐蚀在众多影响混凝土长期使用安全性的因素中,占有很重要的地位。一般情况下,钢筋在混凝土中不会腐蚀。因为混凝土孔隙液具有高碱性,钢筋在这种环境下处于钝化状态。只有当钢筋表面氯离子浓度达到某一定值时,钝化膜才会被破坏,钢筋开始脱钝腐蚀。此时钢筋表面的氯离子浓度称为临界氯离子浓度。所以研究清楚临界氯离子浓度的分布和变化规律对钢筋混凝土结构的耐久性设计、寿命预测,具有重要意义。许多学者通过不同的试验方法进行了临界氯离子浓度的研究。Glass总结了以前学者研究得到的临界氯离子浓度值,发现以总氯离子含量占水泥用量百分比作为指标表示临界氯离子浓度,该数值在0.17%到2.5%的范围内变化,上下限相差巨大。这表明人们目前还未研究清楚临界氯离子浓度的变化规律。临界氯离子浓度的影响因素可以分为两类,直接因素和间接因素。直接影响因素包括钢筋的点蚀电位和腐蚀电位;间接影响因素包括水泥种类、混凝土配合比、添加剂、环境的温湿度、混凝土孔隙溶液的pH值等。间接因素通过直接因素发挥作用。钢筋是否腐蚀,主要看钢筋的腐蚀电位是否高于点蚀电位。从这个角度引申,临界氯离子浓度可以定义为使钢筋的点蚀电位超低于腐蚀电位的氯离子浓度下限值。研究清楚钢筋点蚀电位和腐蚀电位的分布及变化规律,才能对临界氯离子浓度的变化范围有更为明确的认识。本文以砂浆试块为研究环境,使用恒电位的试验方法,通过预先掺入和后期渗透两种方法,将氯离子引入砂浆试块,研究砂浆试块中临界氯离子浓度与钢筋点蚀电位的关系。先掺法试验中,在试块浇注过程中预先掺入氯离子浓度大于等于0.4%(占水泥用量百分比)时,钢筋在试块浇注养护过程中就发生脱钝腐蚀;而对钢筋采用牺牲阳极的阴极保护方法之后,在钢筋表面会形成致密的水泥浆沉淀,大大提高临界氯离子浓度。后渗法试验中,恒电位的变化范围为+100mV~-300mV,通过试验得到钢筋在不同点蚀电位下的临界氯离子浓度。试验结果说明,随着钢筋点蚀电位的降低,临界氯离子浓度迅速上升;可以用直线拟合点蚀电位与临界氯离子浓度之间的关系。然后将砂浆试块试验中得到的自由氯离子浓度由占水泥用量百分比向孔隙溶液摩尔浓度转化,将转化的结果与在混凝土模拟溶液试验中得到的相同电位下的临界氯离子浓度比较,发现混凝土模拟溶液试验得到的数值远小于砂浆试块试验,两者存在数量级上的差异,当电位较低时两者的差异较小。通过从试验方法的区别和钢筋腐蚀的内在机理分析这种现象产生的原因。