钢筋钝化与去钝化机理及其缓蚀剂的阻锈作用

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钢筋腐蚀造成钢筋混凝土结构过早破坏给当今社会带来巨大的经济损失和危害。Cl-的侵蚀是引起钢筋发生去钝化导致腐蚀的最主要原因。因此,研究Cl-对钢筋腐蚀行为的影响具有重要意义。在传统电化学测试技术基础上结合扫描微电极法和表面分析技术是研究钢筋钝化与去钝化机理的有效方法。合理使用缓蚀剂是控制钢筋腐蚀的有效措施,研究和开发新型环保、经济有效的复合缓蚀剂具有重要实用价值。基于此,本工作采用扫描微电极测量技术,结合其他电化学测试和表面分析技术,开展钢筋钝化与去钝化机理及缓蚀剂阻锈作用的研究,其主要内容和结果如下:  (1)应用扫描微电极法结合传统电化学测试技术和电子探针技术,研究钢筋在含Cl-的模拟混凝土孔隙液中钢筋的局部腐蚀行为和Cl-浓度的影响。结果表明,当Cl-浓度为0.01 mol/L时或更低时,钢筋在pH为11.50的模拟液中表面处于钝化状态。随着氯离子浓度的升高,钢筋腐蚀行为发生显著变化,当Cl-浓度大于0.02 mol/L时,钢筋在溶液中表面发生去钝化而导致腐蚀破坏速度迅速增大。  (2)应用扫描微电极法等电化学测试技术和电子探针技术,揭示了钢筋在模拟污染的混凝土孔隙液中因Cl-侵蚀而引起点腐蚀的发生和发展过程,探明了NaNO2和Na2SiO3复合缓蚀剂对钢筋的阻锈作用。发现钢筋在pH为11.50,含0.050 mol/L NaCl的模拟液中表面电位分布出现固定位置的突出电位峰,当向模拟液中加入NaNO2和Na2SiO3复合缓蚀剂后,钢筋表面电位分布没有突出的电位峰,复合缓蚀剂对钢筋具有良好的阻锈作用。  (3)以电化学方法和电子探针技术,结合拉曼测量法,测试和评价了由Na3PO4和C6H5CO2Na组成的复合缓蚀剂对模拟混凝土孔隙液中钢筋的阻锈作用。结果表明,复合缓蚀剂具有良好的缓蚀协同效应,对钢筋的缓蚀效率达到98.0%,可有效抑制钢筋腐蚀。
其他文献
燃料电池通过高效的电化学转化过程将燃料中的能量转化成电能,因其具有低排放和对环境影响小的优点,被认为是解决能源问题的可能方法之一,得到了广泛的研究。目前,常用的燃料电池催化剂为Pt系催化剂。Pt作为阴极氧还原催化剂,其昂贵的价格限制了燃料电池传播应用。促使研究者们寻找廉价并且性能优于或者与Pt相当的替代材料。本课题中,通过两步法制备了新型TiO2/PANI复合物,随后将制备的复合物在N2中热解。通