钢筋混凝土中阻锈剂的评价以及机理研究

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钢筋混凝土作为常用的建筑结构得到广泛应用。由于混凝土孔隙液的高碱度,钢筋处于钝化状态受到保护。随着钢筋混凝土的服役年限延长,由于Cl-的侵蚀以及混凝土碳化,钢筋失钝开始发生锈蚀,最终导致混凝土结构破坏,造成严重损失。在防止钢筋锈蚀的诸多方法中,阻锈剂由于易用性和经济性得到广泛应用。国内外大量学者从事阻锈剂的研究,但对阻锈剂的阻锈效果进行快速有效的评价研究却显得不够,因此本文通过多种电化学方法来进行阻锈剂缓蚀效率的准确评价,应该说这对于筛选出合格的混凝土阻锈剂具有重要的意义。本实验采用线性极化、动电位扫描、电化学阻抗以及电化学噪声等电化学方法,通过对16Mn钢在含有不同Cl-浓度模拟孔溶液中测试以及砂浆测试,对各种阻锈剂的阻锈效果进行评价,从中优选出一种/或几种可再现的、可量化的电化学快速评定方法。通过线性极化法,极化曲线塔菲尔区外推法,动电位扫描阳极极化曲线法三种测试技术,测定钢筋电极在添加不同阻锈剂的介质条件下的腐蚀电流Icorr,极化电阻Rp,击穿电位Eb等电化学参数,并考察钢筋表面腐蚀状态,与传统的阻锈剂亚硝酸盐以及Sika-901比较,检测和评价了一种新型阻锈剂的性能。通过线性极化测量,将Rp随时间的变化作图,可以看出电极表面钝化膜达到稳定的时间,阻锈剂的添加明显能加快电极表面钝化膜的形成。通过循环极化曲线和极化曲线测量,添加阻锈剂后,Eb,Ep明显正移。通过电化学阻抗测量,观察阻抗谱上容抗弧的变化趋势,用Rct的大小来评价阻锈剂性能。通过电化学噪声测量,添加阻锈剂后,电位噪声峰和电流噪声峰数目减少,单个电位,电流噪声峰的波动幅度明显减小,阻锈剂对16Mn钢表面亚稳态点蚀行为具有修复能力。
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