钢筋在混凝土模拟孔溶液中的腐蚀研究

合集下载

砼结构中钢筋腐蚀的研究现状及处理措施

砼结构中钢筋腐蚀的研究现状及处理措施砼结构中钢筋腐蚀的研究现状及处理措施有哪些呢，下面建造网为大家带来相关内容推荐以供参考。

1 钢筋的腐蚀机理钢筋的腐蚀过程是一个电化学反应过程。

砼空隙的水分通常以饱和的氢氧化钙溶液形式存在，其中还有一些氢氧化钠和氢氧化钾，pH值约为12.5。

在这样强性碱的环境中，钢筋表面形成钝化膜，它是水化氧化物(nFe2O2.mH2O)，阻挡钢筋进一步腐蚀。

因此，施工质量良好、没有裂缝的钢筋砼结构，即使处在海洋环境中，钢筋基本上也不发生腐蚀。

但因为各种缘由，当钢筋表面的钝化膜受到破坏，成为活化态时，钢筋就简单腐蚀。

氯离子侵蚀是氯盐污染环境下钢筋砼结构耐久性降低的一个主要缘由，氯离子穿透性十分强，可穿过钝化膜直接与Fe反应，形成FeCI2，使钢筋表面形成腐蚀坑。

如何提高砼结构抵挡氯离子侵蚀的能力是目前研究的一个热点。

本文对不同水灰比以及掺加粉煤灰、硅灰的砼的渗透性举行了试验研究，为配置高抗氯离子侵蚀性能砼供应了试验依据。

呈活化态的钢筋表面所举行的腐蚀反应的电化学机理是，当钢筋表面有水分存在时，就发生铁电离的阳极反应和溶解态氧还原的阴极反应，互相以等速度举行。

其反应式如下：阳极反应：Fe-2e→Fe2 ；阴极反应：O2 2H2O 4e→4OH-；腐蚀过程的全反应是阳极反应和阴极反应的组合，在钢筋表面析出氢氧化亚铁，该化合物被溶解氧化后生成Fe(OH)2，并进一步生成nFe2O2·mH2O(红锈)，一部分氧化不彻低的变成Fe2O4(红锈)，在钢筋表面形成锈层。

红锈体积可增大到本来的四倍，黑锈体积可增大到二倍。

铁锈体积膨胀，对四周砼产生压力，将使砼沿钢筋方向开裂，进而使庇护层成片脱落，而裂缝及庇护层的剥落又进一步导致腐蚀。

2 受腐蚀钢筋砼结构性能研究的现状（1）研究方法。

目前，对受腐蚀钢筋砼结构的研究方法主要是实验研究和有限元分析。

实验研究中，腐蚀试件的模拟是通过实验室实验，包括迅速腐蚀实验(电化学腐蚀、加氯盐腐蚀等)和盐雾实验。

钢筋混凝土中钢筋腐蚀原理的研究

钢筋混凝土中钢筋腐蚀原理的研究摘要：在建筑工程的建设过程中，多数项目离不开钢筋混凝土结构。

然而钢筋混凝土中钢筋腐蚀现象普遍的存在，因此工程项目质量管理需要对这一问题进行分析与防范。

钢筋混凝土腐蚀是引起结构破坏的主要原因，而大多数情况又是由于其内钢筋腐蚀引起的。

本文以钢筋腐蚀的原理分析做主线，论述了其发生机理与过程，然后就国内外钢筋混凝土腐蚀的防治措施做了相应的介绍。

关键词：钢筋混凝土；钢筋腐蚀；原理；1、问题的提出钢筋混凝土所使用的材料是混凝土和钢筋，具有混凝土和钢筋的优点，其强度高、韧性好，并且混凝土与钢筋间具有良好的粘结力，同时二者的温度线膨胀系数相近，正因为钢筋混凝土具有这些优点，因此钢筋混凝土成为现代土木结构的主体。

著名专家学者P.K.Mehia认为，钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性最重要的因素。

混凝土中钢筋的腐蚀，不仅会造成巨大经济损失，还可导致钢筋混凝土结构破坏，甚至会引起结构坍塌。

因此，钢筋腐蚀问题不容忽视。

2、钢筋混凝土中钢筋腐蚀原理分析混凝土的孔溶液呈碱性，新拌混凝土的pH值一般都在12~13之间，在这样强的碱性环境下，钢筋表面会生成一层钝化膜，它是厚度一般为2×10-9~6×10-9m的水化氧化产物(γ-Fe2O3·nH2O)，阻止了钢筋的锈蚀，但是当pH值由于各种原因降至11.8或者更低时，钝化膜将不能保持，钢筋进入活化状态，钢筋就会发生锈蚀。

钢筋表面发生的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，化学腐蚀是钢筋表面与气体或介质溶液接触发生的腐蚀，这种腐蚀没有电子的流动，只是腐蚀现象的一小部分；而电化学腐蚀是钢筋表面与腐蚀介质发生电化学反应而引起的腐蚀，绝大部分腐蚀都属于电化学腐蚀，因此本文着重讨论电化学腐蚀。

钢筋表面发生电化学腐蚀的条件是当钢筋表面有水分存在时，就发生铁电离的阳极反应和溶液态氧还原的阴极反应，并以相互等速度进行，其反应方程式如下：阳极：Fe→Fe2++2e阴极：0.5O2+H2O+2e→2OH-总的反应是阴阳极反应的组合，并在钢筋表面析出氢氧化铁：Fe2++2OH-→Fe(OH)2Fe(OH)2+0.5H2O+0.25O2→Fe(OH)3氢氧化铁Fe(OH)3进一步氧化生成红锈nFe2O3·mH2O，一部分氧化不完全的生成黑锈Fe3O4，在钢筋表面形成锈层，铁锈的体积最大可膨胀至原来体积的6倍。

模拟混凝土孔溶液对钢筋钝化的影响

２－２－并初步考虑了微量阴离子（和Ｓ对钢筋ＳＯｉＯ４３）
（Ｆｅ＋２Ｈ２ＯｅＯＨ）Ｈ＋２ｅ →Ｆ２＋２
＋
－
２Ｆｅ＋３Ｈ２ＯｅＨ＋６ｅ →Ｆ２Ｏ３＋６３Ｆｅ＋４Ｈ２ＯｅＨ＋８ｅ →Ｆ３Ｏ４＋８Ａｎｄｒａｄｅ等
模拟混凝土孔溶液对钢筋钝化的影响455钢筋腐蚀电流密度和腐蚀电位关系图fig2icorrvsecorrforreinforcingsteel电化学阻抗谱不同模拟液中钢筋钝化前指钢筋电极浸拟液1h后和钝化10d模拟液编码中分别以数字0和10代模拟液中钢筋的低频容抗弧直径均有不同幅度增加
第１４卷第４期４５２年８月２０１１
；；ＭｉｍｅｄａｎｃｅｓｅｃｔｒｏｓｃｏｃｃｌｉｃｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｏｔｔＳｃｈｏｔｔｋｃｕｒｖｅ－ｐｐｐｐｙｙｙ电极电ｏｕｒｂａｉｘ图（Ｆｅ根据Ｐ－Ｈ２Ｏ体系的Ｅ（
：ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｉｍｕｌａｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖａｌｕｅｓａｎｄｓｏｍｅａｎｉｏｎｓｏｎｔｈｅｏｒｅＨｐｐ，ａｓｓｉｖａｔｉｏｎｏｆｅｉｎｆｏｒｃｉｎｔｅｅｌａｓｔｕｄｉｅｄｅａｎｓｆｉｎｅａｒｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ＬＰＲ）ｒｗｓｂｏｌｐｒｐｇｙｓｍ（，ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｍｅｄａｎｃｅｓｅｃｔｒｏｓｃｏＥＩＳ）ｃｃｌｉｃｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄＭｏｔｔＳｃｈｏｔｔｋｃｕｒｖｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ－ｐｐｐｙｙｐｙｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎＨｖａｌｕｅｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｓｓｉｖｅｆｉｌｍｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｓｔｅｅｌ．Ｉｔｈａｓｐｐｇ，ｂｅｅｎｆｏｕｎｄｔｈａｔｆｏｒｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｓｔｅｅｌｔｏｂｅａｓｓｉｖａｔｅｄｉｔｎｅｅｄｓｔｏｂｅｋｅｔａｂｏｕｔ７ｄｉｎＣＰｓｏｌｕｔｉｏｎｗｉｔｈｇｐｐ，Ｈ＝１３．６３ａｎｄ１０ｄｉｎＣＨｓｏｌｕｔｉｏｎｗｉｔｈＨ＝１２．５４．ＨｏｗｅｖｅｒａｓｓｉｖｅｆｉｌｍｍａｎｏｔｂｅｅｒｆｅｃｔｌｆｏｒｍｅｄｙｐｐｐｐｙｉｎＣＮｓｏｌｕｔｉｏｎｗｉｔｈＨ＝１１．００．ＴｈｅＨｖａｌｕｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｏｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｓｅｖｉｄｅｎｔｌｗｈｅｎｌｏｔｓｏｆｐｐｐｙ，ｔｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ（ＳＣＭｓ）ａｒｅａｄｄｅｄ．ＴｈｅｒｅｆｏｒｅｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＳＣＭｓｓｈｏｕｌｄｂｅｓｕｌｅｍｅｎｔａｒｐｐｙｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｏｆｆｉｌｍ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｌｓｏｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄａｓｓｉｖｅｙｐ２－２－，ＳＯｎｄＳｉＯｎＣＰｓｏｌｕｔｉｏｎａｌｌｏｗｓｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｍｏｔｉｎｔｈｅａｓｓｉｖａｔｉｏｎｐｇｐ４ａ３ｉ

钢筋混凝土中钢筋腐蚀的研究

钢筋混凝土中钢筋腐蚀的研究摘要：从理论上讲，钢筋混凝土中的钢筋本身处于一种“闭塞条件”，按照钢铁腐蚀的基本原理[1]来解释，这些钢筋不具备腐蚀或再腐蚀的条件。

但从一些拆除工程、改造工程的废墟中，乃至一些坍塌事故的现场不难发现很多锈蚀十分严重的钢筋。

本文则以金属腐蚀发生的本质、途径和类型特点入手，分析混凝土中钢筋处于的物理环境及可能发生的腐蚀类型，结合钢筋混凝土结构不同受力部位检测钢筋腐蚀情况的数据，综合考虑钢筋混凝土中钢筋的主要腐蚀类型和部位，有针对性的提出一些行之有效的防腐措施，以提高混凝土的耐久性和结构的安全性,减少因耐久性破坏造成的损失。

关键词：钢筋混凝土；钢筋腐蚀；检测；防腐蚀。

目录1 金属腐蚀的基本原理和方式概述 ...................................... - 3 -1.1 金属腐蚀概述................................................. - 3 -1.2 金属腐蚀本质和途径........................................... - 3 -1.3 金属腐蚀分类及特点........................................... - 3 -2 钢筋混凝土中钢筋腐蚀发生的方式 .................................... - 5 -2.1 钢筋混凝土中钢筋所处状态和环境............................... - 5 -2.2 钢筋混凝土中钢筋可能发生腐蚀类型............................. - 6 -3 检测钢筋混凝土中钢筋腐蚀的情况 .................................... - 8 -3.1 检测方式..................................................... - 8 -3.2 检测数据反映情况............................................. - 8 -4 钢筋混凝土中钢筋的防腐措施 ........................................ - 9 -4.1 钢筋腐蚀的主要方式........................................... - 9 -4.2 防腐措施....................................................... - 9 - 总结致谢： ......................................................... - 11 - 参考文献： ......................................................... - 11 -1 金属腐蚀的基本原理和方式概述1.1 金属腐蚀概述金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。

热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中电化学腐蚀行为

第36卷第3期2008年6月福州大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f F u z h o u U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e)V o l.36N o.3J u n.2008文章编号:1000-2243(2008)03-0424-06热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中电化学腐蚀行为徐玉野,王全凤,罗漪(华侨大学土木工程学院,福建泉州　362021)摘要:采用电化学阻抗法研究了不同p H值、不同氯离子浓度条件下热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中的电化学腐蚀行为,建立了两种腐蚀等效电路模型,分析了腐蚀参数的变化规律.结果表明:当饱和C a(O H)2溶液受到严重碳化(p H<11)时,热镀锌钢在该体系中会发生析氢反应,耐腐蚀性能降低;当饱和C a(O H)2溶液受到较小程度的碳化(11.5≤p H<12.5)反而更有利于热镀锌钢的进一步钝化,耐腐蚀性能提高,p H=12.0时的年腐蚀率最小,仅为0.59μm/a,而p H=12.5时的年腐蚀速率约为1.21μm/a;当饱和C a(O H)2溶液未碳化(p H =12.5)且N a C l浓度不超过0.5%时,热镀锌钢在该体系中所形成的钝化膜的耐蚀性能较好,不会发生析氢反应;随着碳化程度的增大,氯离子对热镀锌钢腐蚀作用加剧.关键词:热镀锌钢;模拟混凝土孔隙液;电化学阻抗谱;腐蚀行为中图分类号:T U528,T G174文献标识码:AE l e c t r o c h e m i c a l c o r r o s i o nb e h a v i o r s o f h o t-d i pg a l v a n i z e ds t e e l i ns i m u l a t e dc o n c r e t e p o r e s o l u t i o n sX UY u-y e,W A N GQ u a n-f e n g,L U OY i(C o l l e g e o f C i v i l E n g i n e e r i n g,H u a q i a o U n i v e r s i t y,Q u a n z h o u,F u j i a n362021,C h i n a)A b s t r a c t:T h e e l e c t r o c h e m i c a l c o r r o s i o n b e h a v i o r s o f h o t-d i pg a l v a n i z e d(H D G)s t e e l i n s i m u l a t e dc o n c r e t e p o r e s o l u t i o n s f o rd i f fe r e n t p Hv a l u e s a n d w i t h v a r i a b l e c o n c e n t r a t i o n of c h l o r i d e i o n s w e r e i n-v e s t i g a t e d b y e l e c t r o c h e m i c a l i m p e d a n c e s p e c t r o s c o p y(E I S)m e a s u r e m e n t s.T w oe q u i v a l e n t c i r c u i t m o d e l s c o r r e s p o n d i n g t o t h e c o r r o s i o n p r o c e s s e s w e r e p r o p o s e d a n d t h e e v o l u t i o n f e a t u r e s o f t h e e l e c t r o-c h e m i c a l p a r a m e t e r s w e r e a n a l y z e d.T h e r e s u l t s s h o wt h a t:w h e n t h e s a t u r a t ed C a(O H)2s o l u t i o n w a sc a r b o n i z ed se r i o u s l y(p H<11),t h e h y d r o g e n e v o l u t i o n r e a c t i o n i s h a p p e n e d a n d t h e c o r r o s i o n r e s i s t-a n c e i s d e c r e a s e d;a m i n o r c a rb o n i z a t i o n o f t h e s a t u r a t e d C a(O H)2s o l u t i o n(11.5≤p H<12.5)i n-d u ce sf u r t h e r p a s s i v a t i o n o f t h e m e t a l s u r f a c e a n d t h e c o r r o s i o n r e s i s t a n c e i s e n h a n c e d:t h e c o r r o s i o nr a t e o f H D Gs t e e l i n p H12.0i s m i n i m a l,a r o u n d0.59μm/a,w h e r e a s t h a t i np H12.5i s a p p r o x i-m a t e1.21μm/a;w h e n t h e s a t u r a t e dC a(O H)2s o l u t i o nw a s n o t c a r b o n i z e d(p H=12.5)a n dt h e N a C l c o n c e n t r a t i o n w a s n o t g r e a t e r t h a n0.5%,t h e c o r r o s i o nr e s i s t a n c e o f t h e o b t a i n e d p a s s i v a t i o nf i l m s o n t h e s u r f a c e o f H D Gs t e e l i n t h i s s y s t e mi s b e t t e r a n d t h e h y d r og e n e v o l u t i o n r e a c t i o n d o e s n'to c c u r;w i t h t h ei n c r e a s e i nc a r b o n i z a t i o no f t h e s a t u r a t e dC a(O H)2s o l u t i o n,t h ec o r r o s i o nr a t eo fH D Gs t e e l i s a l s o i n c r e a s e d b y c h l o r i d e i o n s.K e y w o r d s:h o t-d i p g a l v a n i z e d s t e e l;s i m u l a t e d c o n c r e t e p o r e s o l u t i o n s;E I S;c o r r o s i o n b e h a v i o r s1　引言钢材表面钝化膜破坏所引起的钢材锈蚀是导致工程结构过早破坏的一个重要原因.结构在服役期间承受的环境因素,如氯离子的侵入等,会引起结构中钢材腐蚀.目前结构设计规范还没有全面考虑结构中钢材的腐蚀对结构服役寿命的影响.这样,按标准规范设计的结构仍可能无法满足结构的耐久性及实现收稿日期:2007-11-12作者简介:徐玉野(1978-),男,博士,讲师.基金项目:福建省自然科学基金资助项目(E0410023);福建省青年科技人才创新资助项目(2007F3064);华侨大学科研基金资助项目(07B S405)第3期徐玉野,等:热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中电化学腐蚀行为预期的寿命要求.因此,有必要对钢材表面采取额外的保护措施.钢管混凝土结构和钢筋混凝土结构中钢材表面钝化膜被破坏的主要因素是混凝土的碳化(混凝土孔隙液p H 值降低)和氯离子的腐蚀[1].热镀锌是一种工艺简单、成本低廉而又有效的钢铁防护工艺.一方面,镀锌层作为物理阻挡层阻隔了侵蚀性介质与钢基表面的接触,并且在混凝土环境中,锌能在钢筋表面形成保护层,也阻止了有害介质对钢基的腐蚀;另一方面,锌对钢基具有牺牲阳极的电化学保护作用.目前,对于未镀锌钢(即碳钢)在模拟混凝土孔隙液中的研究报道较多[2-6],然而,关于热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中的研究较少[7].本研究用电化学阻抗法研究热镀锌钢在不同p H 值、不同氯离子浓度的模拟混凝土孔隙液中的电化学腐蚀行为;用I m p S i m 软件对阻抗数据进行解析拟合,研究热镀锌钢的极化电阻、腐蚀电位、腐蚀电流密度和年腐蚀速率的变化情况.2　试验方法采用批量热镀锌法制备热镀锌钢试样.将30m m×40m m×3m m 的低碳钢板脱脂、除锈、在N H 4C l 和Z n C l 2的混合溶液中助镀、烘干、浸入450℃的锌浴中90s 、缓慢提出后水冷.镀锌层厚度约为55μm .模拟混凝土孔隙液为饱和C a (O H )2溶液(p H=12.5),分别用0.8m o l /L N a H C O 3和Na O H 溶液调整模拟液的p H 值,加N a C l 改变模拟液的氯离子浓度.化学试剂均为分析纯,用蒸馏水调配溶液.其中,饱和C a (O H )2母液配制完后需静置24h以上方可使用.电化学阻抗测量在C H I 660B 电化学工作站(上海辰华仪器公司)进行,采用三电极电化学体系,饱和甘汞电极(S C E )为参比电极,铂电极为辅助电极,热镀锌钢板为工作电极.热镀锌钢板的一面焊接铜导线,并用环氧树脂密封;另一面露出1c m 2作为工作面积,其余表面也用环氧树脂密封.试验前先将热镀锌钢板于模拟液中浸渍约3h ,待其腐蚀电位基本稳定后开始电化学阻抗测量.电化学阻抗测量在腐蚀电位上进行,测量的信号幅值为10m V ,测量的频率范围为10×104～10×106H z .电化学阻抗测量是基于模拟液-镀锌钢简化模型,通过在不同频率上外加一小振幅的正弦波,来定量检测镀锌钢的腐蚀速率.在电化学阻抗谱上,频率ω※∞时的阻抗实部即为溶液电阻R s,ω※0时的阻抗实部即为R s +R p .其中,R p 为控制镀锌钢腐蚀速率的实际极化电阻(Ψ·c m 2);R p 越大,电流密度越小,腐蚀速率越小,耐蚀性能越好.腐蚀电流密度J c o r r可通过下式得到[8]:J c o r r =B /R p(1)式中,B 为S t e r n -G e a r y 常数.当镀锌钢处于钝化条件时,B 取52m V ;当镀锌钢处于活性条件时,B 取6m V [9].根据P o u r b a i x 的Z n -H 2O系E -p H 图[10],当p H 取9.5～12.5时,B 取52m V ;当p H=13.2时,B 取6m V .由式(1)求得腐蚀电流密度后,根据法拉第定律可算得年腐蚀速率r :r =J c o r r n ×a F (2)式中:F 为法拉第常数,n 为当量交换数,a 为原子质量.3　结果与讨论3.1　p H 值对热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中腐蚀行为的影响通过研究热镀锌钢在不同p H 值的模拟混凝土孔隙液中的腐蚀行为,可以推测模拟液的碳化程度对热镀锌钢腐蚀行为的影响.图1是热镀锌钢在不同p H 值的模拟液中的电化学阻抗谱.由图1(a )可见,当p H 值从13.2降到12.5时,阻抗模值的对数从不到2.5增至4.25,即电化学阻抗值增大了2个多数量级,耐蚀性能显著增强;继续减小p H 值至11.5,电化学阻抗值增大;当p H 值降至9.5时,电化学阻抗值不断减小,耐蚀性能降低.其中,p H=12.0时的电化学阻抗值最大,耐蚀性能最佳;p H=13.2时的电化学阻抗值最小,耐蚀性能最差.由图1(b )可见,p H 值为12.5、12.0和11.5时,相位角在很宽的频率上趋于一个稳定值(如-70°、-80°和-65°),曲线上只有一个最大相位角峰(波峰),即只有一个时间常数;而p H 值为其他值时,曲线在高频区有一个明显的最大相位角峰,在低频区出现了大小不等的拐角即大小不等且不明显的最大相·425·福州大学学报(自然科学版)第36卷位角峰,即有两个时间常数.经数据分析发现,图1中的电化学阻抗谱可用图2的等效电路进行解析拟合.其中:R s 为从参比电极的鲁金毛细管口到镀锌钢电极之间的溶液电阻,C c 为钝化膜的电容,R c 为钝化膜的电阻,C d l 为镀锌钢/模拟液界面的电双层电容,R c t为电荷转移电阻.对于只有一个时间常数的情况(即图1中p H 值为12.5、12.0和11.5的情况),可用图2(a )的等效电路进行拟合;对于含两个时间常数的情况(即图1中p H 值为其他值的情况),可用图2(b )的等效电路进行拟合.当只有一个时间常数时,R p =R c ;当有两个时间常数时,R p =R c t +R c.图3是热镀锌钢的极化电阻R p 、腐蚀电位E c o r r 、腐蚀电流密度J c o r r和年腐蚀速率r 随模拟液p H 值的变化情况.由图3(a )可见,当p H 值从9.5增到11.0时,极化电阻线性增加;当p H 值从11.0增到12.0时,极化电阻以更大的速率线性增加;继续增大p H 值至13.2时,极化电阻以较大的速率线性减小.其中:p H=13.2时的极化电阻极小,仅约为0.1k Ψ·c m 2;p H=12.0时的极化电阻最大,约为60k Ψ·c m 2;p H=11.5时的极化电阻(40k Ψ·c m 2)也大于p H=12.5时的极化电阻(30k Ψ·c m 2),表明饱和C a (O H )2溶液较小程度的碳化反而更有利于提高热镀锌钢的钝化能力,即有利于提高耐腐蚀性能.此外,由于溶液中C a 2+的存在,钝化膜的性质发生变化:由Z n (O H )2变成C a (Z n (O H )3)2·2H 2O,也有利于热镀锌钢的进一步钝化[7].因此,热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中的极化电阻随p H 值的增加速率不是一致的.由图3(b )可见,腐蚀电位随p H 值的变化情况与极化电阻随p H 值的变化情况基本一致:即先以较小的速率缓慢线性正移,再以较大的速率快速线性正移,随后急剧降至-1.425V .与析氢电位相比,当实验测得的热镀锌钢的腐蚀电位较析氢电位正时,则体系不会发生析氢反应;若实验测得的热镀锌钢的腐蚀电位较析氢电位负时,则体系会发生析氢反应.由图3(b )可见,当p H 为9.5～10.5时,热镀锌的腐蚀电位较析氢电位负,表明饱和C a (O H )2溶液受到严重碳化时,热镀锌钢在该体系中存在析氢问题,说明所形成的钝化膜的耐蚀性能不好.当p H 值在11.0～12.5时,热镀锌钢的腐蚀电位均大于析氢电位,即不会发生析氢反应,表明热镀锌钢在该体系是稳定存在的.此外,p H 取11.5及·426·第3期徐玉野,等:热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中电化学腐蚀行为12.0时的腐蚀电位均大于p H=12.5的情况,进一步表明了饱和C a (O H )2溶液受到较小程度的碳化时,更不利析氢反应的发生,即所形成的钝化膜的耐蚀性能更好.当p H 值增加到13.2时,热镀锌钢的腐蚀电位较析氢电位负很多,即热镀锌钢在该体系中会发生严重的析氢反应,表明热镀锌钢在该体系中不发生钝化或者所形成的钝化膜的耐蚀性能极差.由图3(c )可见,当p H 值从9.5增到12.0时,腐蚀电流密度和年腐蚀速率均先快速减小再缓慢减小;继续增大p H 值至13.2时,腐蚀电流密度和年腐蚀速率先缓慢增大再快速增大.其中p H=12.0时的腐蚀电流密度和年腐蚀速率最小,仅约为0.87μA /c m 2和0.59μm /a ,p H=12.5时的腐蚀电流密度和年腐蚀速率约为1.8μA /c m 2和1.21μm /a ,p H=11.5时的腐蚀电流密度和年腐蚀速率也均小于p H=12.5时的情况.这些现象也都说明了,热镀锌钢在受到较小程度碳化的饱和C a (O H )2溶液中的耐蚀性能较不碳化时的好.p H=13.2时的腐蚀电流密度和年腐蚀速率极大,高达45μA /c m 2和30.5μm /a ,表明热镀锌钢在该体系中发生了极其严重的腐蚀.3.2　p H=12.5时氯离子对热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中腐蚀行为的影响图4是热镀锌钢在含有不同氯离子浓度的模拟液中(p H=12.5)的电化学阻抗谱.由图4(a )可见,随着氯离子浓度的增加,电化学阻抗值逐渐减小.C o r d e r o y 等[11]认为,氯离子会吸附在锌层表面,抑制钝化膜的形成.氯离子浓度越大,越不易形成钝化膜,故而电化学阻抗值减小.由图4(b )可见,模拟液中不含有氯离子时,曲线上只有一个最大相位角峰.随着氯离子浓度的增大,曲线除了高频区有一个最大相位角峰外,低频区也出现了一个逐渐明显的最大相位角峰.例如,氯离子浓度为1.0%时,低频区的最大相位角峰极为明显.图5给出了热镀锌钢的极化电阻R p 、腐蚀电位E c o r r 、腐蚀电流密度J c o r r和年腐蚀速率r 随模拟液中(p H=12.5)氯离子浓度的变化规律.随着氯离子浓度的增大(由0增到1.0%),极化电阻不断减小,腐蚀电位不断变负,腐蚀电流密度和年腐蚀速率不断增大.·427·福州大学学报(自然科学版)第36卷从图5还可以看出,当N a C l 浓度由0增至0.5%时,虽然极化电阻明显下降,但仍大于20k Ψ·c m 2;腐蚀电位负移的幅度也较小,且不低于-0.96m V ,即不会发生析氢反应;腐蚀电流密度和年腐蚀速率的降低幅度也较小,分别为2.6μA /c m 2和1.7μm /a .这些现象都说明热镀锌钢在该体系中发生腐蚀的倾向极小或者不会发生腐蚀,即热镀锌钢在该体系中所形成的钝化膜的耐蚀性能较好.然而,当氯化钠浓度增至1.0%时,极化电阻快速降低,小于10k Ψ·c m 2;腐蚀电位低于析氢电位,热镀锌钢在该体系中会发生析氢反应;腐蚀电流密度和年腐蚀速率快速增大,分别为5.5μA /c m 2和3.8μm /a ,表明热镀锌钢在该体系中所形成的钝化膜的耐蚀性能较差.所以,对于未碳化的模拟混凝土孔隙液(p H=12.5),为了使热镀锌钢在该体系中能稳定存在,饱和C a (O H )2溶液中N a C l 浓度不能超过0.5%.3.3　p H=10.5时氯离子对热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中腐蚀行为的影响实际环境中,混凝土发生碳化会导致其孔隙液p H 值降低,使得镀锌钢表面钝化膜的性质发生变化,从而影响钝化膜的耐蚀性能.图6是热镀锌钢在含有不同氯离子浓度的模拟混凝土孔隙液中的电化学阻抗谱.由图6(a )可见,随着氯离子浓度的增加,阻抗模值不断减小.与图4(a )相比,当饱和C a (O H )2溶液发生较严重碳化(p H=10.5)时,随着氯离子浓度的不断增大,电化学阻抗值的减小幅度较不碳化时的大.由图6(b )可见,除了高频区有一个最大相位角峰外,低频区也出现了一个不明显的最大相位角峰.图7是热镀锌钢的极化电阻R p 、腐蚀电流密度J c o r r和年腐蚀速率r 随模拟液中氯离子浓度的变化规律.与p H=12.5的情况一样,随着氯离子浓度的增大,极化电阻不断减小,腐蚀电流密度和年腐蚀速率·428·第3期徐玉野,等:热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中电化学腐蚀行为不断增大.结合3.1节,对于碳化较严重的饱和C a (O H )2溶液,不管是否含有氯离子,热镀锌钢在该体系中都会发生析氢反应.　图8　p H=12.5和10.5时极化电阻的降低幅度随氯离子浓度的变化情况　F i g .8　C h a n g e s o f d e c r e a s ee x t e n t o f p o l a r i z a t i o nr e s i s t a n c eo f H D Gs t e e l w i t h c o n c e n t r a t i o n o f c h l o r i d e i o n s i n s i m u l a -t e d c o n c r e t e p o r e s o l u t i o n s (p H=12.5,p H=10)图8是饱和C a (O H )2溶液未碳化(p H=12.5)和较严重碳化(p H=10.5)以及随氯离子浓度增大时极化电阻的降低幅度.可见,随着氯离子浓度的增大,不碳化和较严重碳化时的极化电阻的降低幅度均增大;且较严重碳化时的极化电阻的降低幅度更大.例如,氯离子浓度为0.05%时,p H=12.5时的极化电阻的降低幅度约为2.8%,p H=10.5时的约为31.3%;当氯离子浓度为0.5%时,p H=12.5时的极化电阻的降低幅度约为31.2%,而p H=10.5时的极化电阻的降低幅度高达82.3%.所以,模拟混凝土孔隙液受到严重碳化时,极少量的氯离子对镀锌钢的腐蚀却是极其严重的.当热镀锌钢混凝土结构所服役的环境条件极为恶劣时,有必要对镀锌钢采取额外进一步的钝化保护措施.4　结语1)热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中的电化学腐蚀参数随p H 值的变化不是线性关系:当p H 值从9.5增到12.0,极化电阻先缓慢增大再急剧增大;继续增加p H 值至13.2,极化电阻急剧减小.2)热镀锌钢在不碳化或碳化程度较小的模拟混凝土孔隙液(p H=12.5、12.0、11.5、11.0)中不会发生析氢反应;当混凝土孔隙液受到较严重碳化时(p H<11.0),热镀锌钢在该体系中存在析氢问题,耐腐蚀性能大大降低.3)模拟混凝土受到较小程度的碳化(11.5≤p H<12.5)反而更有利于热镀锌钢的钝化,耐腐蚀性能提高.p H=12.0时的极化电阻最大,约为60k Ψ·c m 2,腐蚀电流密度和年腐蚀速率最小,分别为0.87μA /c m 2和0.59μm /a ;p H=11.5时的极化电阻(40k Ψ·c m 2)也大于p H=12.5时的极化电阻(30k Ψ·c m 2),前者的腐蚀电流密度和年腐蚀速率均小于后者,分别为1.29μA /c m 2和0.87μm /a ,1.78μA /c m 2和1.21μm /a .4)随着模拟混凝土孔隙液中氯离子浓度的增大,极化电阻不断减小,腐蚀速度和年腐蚀速率不断增(转第442页)·429·福州大学学报(自然科学版)第36卷参考文献:[1]杨勇.闭口型压型钢板-混凝土组合板动力特性与疲劳设计方法研究[D ].北京:清华大学,2007.[2]聂建国,易卫华,雷丽英.缩口型压型钢板-混凝土组合板的纵向受剪性能[J ].工业建筑,2003,33(12):15-18.[3]聂建国,易卫华,雷丽英.缩口型压型钢板-混凝土组合板的刚度计算[J ].工业建筑,2003,33(12):19-21.[4]聂建国,唐亮,黄亮.缩口型压型钢板-混凝土组合板的承载能力及变形(一):试验研究及纵向抗剪承载力[J ].建筑结构,2007,37(1):60-64.[5]聂建国,唐亮,黄亮.缩口型压型钢板-混凝土组合板的承载能力及变形(二):考虑滑移效应的折减刚度[J ].建筑结构,2007,37(1):65-67.(责任编辑:王阿军)(接第429页)大;p H 值越小,极化电阻的降低幅度越显著.未碳化且当N a C l 浓度不超过0.5%时,热镀锌钢在该体系中所形成的钝化膜的耐蚀性能较好.碳化较严重时,极少量的氯离子对镀锌钢的腐蚀极其严重.参考文献:[1]M o r e n o M ,M o r r i s W,A l v a r e z M G ,e t a l .C o r r o s i o n o f r e i n f o r c i n g s t e e l i n s i m u l a t e d c o n c r e t e p o r e s o l u t i o n s -e f f e c t o f c a r b o n a -t i o n a n d c h l o r i d e c o n t e n t [J ].C o r r o s i o nS c i e n c e ,2004,46(11):2681-2699.[2]刘玉,杜荣归,林昌健.氯离子对模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响[J ].电化学,2005,11(3):334-336.[3]S a r e m i M ,M a h a l l a t i E .As t u d y o nc h l o r i d e -d e p a s s i v a t i o no f m i l d s t e e l i n s i m u l a t e dc o n c r e t e p o r e s o l u t i o n[J ].C e m e n t a n dC o n c r e t e R e s e a r c h ,2002,32(12):1915-1921.[4]K i t o w s k i CJ .Wh e a t H G .E f f e c t o f c h l o r i d e so nr e i n f o r c i n gs t e e l e x p o s e dt os i m u l a t e dc o n c r e t es o l u t i o n s [J ].C o r r o s i o n ,1997,53(3):216-226.[5]O r m e l l e s e M,B e r r a M ,B o l z o n i F ,e t a l .C o r r o s i o n i n h i b i t o r s f o r c h l o r i d e s i n d u c e dc o r r o s i o ni nr e i n f o r c e dc o n c r e t e s t r u c t u r e s[J ].C e m e n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ,2006,36(3):536-547.[6]J a n g J W,I w a s a k i I ,G i l l i sJ ,e t a l .E f f e c t o f c o r r o s i o n-i n h i b i t o r -a d d e dd e i c i n gs a l t sa n ds a l t s u b s t i t u t e so nr e i n f o r c i n gs t e e l s :I i n f l u e n c e o f c o n c e n t r a t i o n[J ].A d v a n c e d C e m e n t B a s e dM a t e r i a l s ,1995,2(4):145-151.[7]C h e n g TP ,L e e J T ,L i nKL ,e t a l .E l e c t r o c h e m i c a l b e h a v i o r o f g a l v a n i z e dA l -Z nc o a t i n g s i ns a t u r a t e dC a (O H )2so l u t i o n [J ].C o r r o s i o n ,1991,47(6):436-442.[8]赵卓,蒋晓东.受腐蚀混凝土结构耐久性检测诊断[M ].郑州:黄河水利出版社,2006.[9]H a r a nBS ,P o p o v BN ,P e t r o u M F ,e t a l .S t u d i e s o n g a l v a n i z e dc a r b o n s t e e l i nC a (O H )2s o l u t i o n s [J ].A C I m a t e r i a l s J o u r -n a l ,2000,97(4):425-431.[10]P o u r b a i x M.A t l a s o f e l e c t r o c h e m i c a l e q u i l i b r i a i na q u e o u s s o l u t i o n s [M ].N e wY o r k :P e r g a m o n P r e s s ,1966.[11]C o r d e r o y DJ H ,H e r z o g H .P a s s i v a t i o no f g a l v a n i z e d r e i n f o r c e m e n t b y i n h i b i t o r a n i o n s [R ].P h i l a d e l p h i a :A m e r i c a nS o c i e t yf o r T e s t i n ga n d M a t e r i a l s ,1980.(责任编辑:沈芸)·442·。

HRB400钢筋在模拟混凝土孔隙液中的电化学腐蚀行为_林碧兰

２结果与讨论
２．１钢筋在无污染ＳＣＰ溶液中的腐蚀行为
图１是ＨＲＢ４００钢筋和ＨＰＢ２３５钢筋在无污染
ＳＣＰ溶液中的循环极化曲线。由图１可以看出，在无
污染ＳＣＰ溶液中，ＨＲＢ４００钢筋和ＨＰＢ２３５钢筋的循
环极化曲线近似重合，即两者表现出相似的腐蚀性
ＨＲＢ４００钢筋作为重点推广应用的建筑业十项新技术之一，在《混凝土结构设计规范（ＧＢ５００１０－
２００２）》中被列为我国钢筋混凝土结构的主力钢筋。目前有关ＨＲＢ４００钢筋的研究成果主要集中在材料力学特性、与混凝土所制构件的承载性能等方面［１～３］，而有关其在混凝土中腐蚀性能的研究很少。［４］目
护。为了确保工程结构的耐久性，在较严重腐蚀环境下建议对ＨＲＢ４００钢筋和ＨＲＢ２３５钢筋的接触处进
行绝缘处理。
［关键词］ＨＲＢ４００钢筋；腐蚀；模拟混凝土孔隙液；电化学
［中图分类号］ＴＵ５２８；ＴＧ１７４
［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７３－１４０９（２０１０）０４－Ｎ１４３－０５
长江大学学报（自然科学版）２０１０年１２月第７卷第４期：理工ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔＳｃｉＥｄｉｔ）Ｄｅｃ．２０１０，Ｖｏｌ．７Ｎｏ．４：Ｓｃｉ＆Ｅｎｇ
· １４３ ·
ＨＲＢ４００钢筋在模拟混凝土孔隙液中的电化学腐蚀行为
织的差异，必然造成两者在混凝土中具有不同的腐蚀性能，且在纵筋和箍筋的接触处可能形成电偶腐

混凝土中钢筋锈蚀的试验与模拟研究

混凝土中钢筋锈蚀的试验与模拟研究混凝土是一种广泛使用的建筑材料，而钢筋则是混凝土中最常用的加强材料。

然而，由于环境和使用条件的影响，钢筋可能会出现锈蚀现象，这会导致混凝土的破坏和损坏。

因此，混凝土中钢筋锈蚀的试验和模拟研究显得十分重要。

一、试验研究为了研究混凝土中钢筋锈蚀的影响，许多试验被进行了。

其中，最常用的试验是浸泡试验和电化学腐蚀试验。

1.浸泡试验浸泡试验是一种简单有效的研究混凝土中钢筋锈蚀的方法。

该试验将混凝土试件放入盐水中，在一定时间内浸泡，然后将试件取出，观察钢筋的表面和混凝土的状况来判断钢筋锈蚀的程度。

该试验的优点是简单易行，但缺点是无法真实模拟混凝土中的实际情况。

2.电化学腐蚀试验电化学腐蚀试验是一种比较准确的研究混凝土中钢筋锈蚀的方法。

该试验通过施加一定电压和电流，模拟混凝土中的腐蚀环境，测量钢筋的腐蚀电位和电流密度，从而判断钢筋的锈蚀程度和混凝土的保护性能。

该试验的优点是可以模拟混凝土中的实际腐蚀环境，但缺点是操作复杂，需要专业的设备和技术支持。

二、模拟研究除了试验研究，模拟研究也是研究混凝土中钢筋锈蚀的重要手段。

1.有限元模拟有限元模拟是一种利用计算机对混凝土中钢筋锈蚀进行模拟的方法。

该方法可以通过建立混凝土和钢筋的物理和力学模型，模拟钢筋在混凝土中的腐蚀过程和混凝土的损伤过程。

该方法的优点是可以模拟复杂的工程情况和多种腐蚀环境，但缺点是需要大量计算和数据处理，需要高性能计算机和专业软件支持。

2.分子动力学模拟分子动力学模拟是一种利用分子模拟技术对混凝土中钢筋锈蚀进行模拟的方法。

该方法可以通过建立混凝土材料和钢筋的分子模型，模拟钢筋和混凝土材料的相互作用和腐蚀过程。

该方法的优点是可以模拟微观的腐蚀过程和材料的物理和化学性质，但缺点是需要大量的计算和数据处理，需要高性能计算机和专业软件支持。

三、结论综上所述，混凝土中钢筋锈蚀的试验和模拟研究是十分重要的。

试验研究可以模拟混凝土中的实际情况，可以直观地观察和判断钢筋的锈蚀程度和混凝土的保护性能，但存在操作复杂和无法准确模拟实际情况的缺点。

混凝土模拟液中钢筋腐蚀电化学测试结果比较

ＧｎｕｑｎＳｉｉｉｅｇＧｏｉｇｈＪｊＳｎＷｅｎｅｕｉ
（ｉｎｓｅａｏａｏｙｏｏｓｕｔｎＭａｒｌ，Ｓｕｈａｔｎｖｒｉ，ｎｉｇ２ＣｉａＪｇｕＫｙＬｂｒｔｒｆｎｔｃｉｔｉｓｏｔｅｓＵｉｅｓｙＮａｊ１１９，ｈｎ）ａＣｒｏｅａｔｎ１８
第４卷第２期１
２１０１年３月
东南大学学报（自然科学版）
ＪＵＲＡＬＯＦＳＵＨＥＳＮＩＥＳＴ（￣ｒｌｃｎｅＥｉｏ）ＯＮＯＴＡＴＵＶＲＩＹＮａａＳｉｃｄｔｎｅｉ
ＶＯ．ＮＯ．１４１２
Ａｓａｔｈｅｌｃｏｈｍｉａｍｅｈｄ，ｎｍｅｌｃｏｈｍｉａｎｉａｕｅｎ（Ｎ）ｂｔｅ：Ｔｒｅｅｔｃｅｃ１ｔｏｓａｌｅｔｃｅｃｌｏｓｍｅｓｒｍｅｔＥＭ，ｒｅｒｙｅｒｅ
ｅｃｏｈｍｉｌｍｐｄｎｅｓｅｔｓｏｙ（Ｉ）ａｄｌｅｒｏａｚｔｎｒｓｔｃＬＲ）ａｅｕｅｌｔｃｅｃｅａｃｃｏｃｐＥＳｎｎａｌｉａｏｅｉａｅ（Ｐｅｒａｉｐｒｉｐｒｉｓｎｒｓｄｔｏｓｄｈｏｒｓｎｂｈｖｏｆｅｆｒｉｔｅｉｓｌｔｏｃｅｏｅｓｌｔｎ（Ｃ）ｏｉｈｔｙｔｅｃｒｉｅａｉｒｉｏｃｇｓｌｎｉａｄｃｎｒｔｐｒｏｕｏＳＰｆｈｇｕｏｏｏｒｎｎｅｍｕｅｅｉｐａｅａｄｖｒｕｈｏｉｅｃｎｅｔｔｎ．ＴｅｌｂｌｙｉｊｄｅｙｃｍｐｒｇｔｅｐｌｉａＨｖｌｎａｏｓｌｄｏｃｎｒｉｓｈｉｒｉｉｔｕｇｄｂｏａｎｏａｚ— ｕｉｃｒａｏｒｅａｉｓｉｈｒ

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

关键词：筋锈蚀；凝土；Ｈ值；１Ｓ钢混ｐＣ一；（一中图分类号：Ｕ５８Ｔ２文献标志码：Ａ文章编号：６３６２２１）３Ｏ１一Ｏ１７ —４Ｏ（ＯＯＯ一０２５
ｏｎＣｏｒｓｏｆＳｅｌＢａｓＥｍｂｄｅｎｒｏｉｎｏｔｅｒｅｄｄｉＳｍｕａｅｒｏｕｉｎｏｎｒｔｉｌｔｄＰｏｅＳｌｔｏｆＣｏｃｅｅ
ｐｅｅｃｆｓｌｔｏｓｉｈｈｏｉｅｓｌｔｎａｃｌｒｔｓｔｅｃｒｏｉｎｏｔｅａｓｔ～３ｒｓｎｅｏｕｆｅｉｎｎｔｅｃｌｒｄｏｕｉｃｅｅａｅｈｏｒｓｏｆｓｅｌｂｒｏ２ａｏｔｅ．Ａｄｉｉｎｌｉｓｍｄｔａｌｏｙ，ｔｅｃｒｏｉｎｏｔｅｅａｄｅｔｉｓｌｔｄｆｏａｒｈｏｒｓｏｆｓｅｌｒｔｒｓｗｈｎｉＳｉｏａｅｒｍｉ．Ｋｅｒｓｔｅｏｒｓｏｙｗｏｄ：ｓｅｌｃｒｏｉｎ；ｃｎｒｔ；ｐｖｌｅｈｏｉｅｉｎｕｆｔｏｏｃｅｅＨａｕ；ｃｌｒｄ；ｓｌｅｉｎｏａ
２ＱｎｄｏＸｉＲｅｌｓｔＧｒｕｏｔ．Ｑｉｇａ６０１Ｃｉａ．ｉｇａ＠ａＥｔｅｏｐＣ．Ｌｄ，ｎｄｏ２６７，ｈｎ）ａ
ＡｂｔａｔＴｈｏｒｓｏｆｓｅｌｂｒｓｔｅｋｙｆｃｏｏｉｆｕｎｅｔｅｄｒｂｌｙｏｏｃｅｅｓｒｃ：ｅｃｒｏｉｎｏｔｅａｓｉｈｅａｔｒｔｎｌｅｃｈｕａｉｔｆｃｎｒｔｉ
ＺＨＵＡＮＧＱｉｈｎＪＮＺ — ｕｎ一，Ｌｅｇｍｅ — ａｇ。ＩｕｑａｃＩｎ— ｉＦ
（．ｃｏｌｆｉｉＥｇｎｅｉｇｉｇａｃｎｌｇｃｌｉｒｉ，Ｑｉｄｏ２６３，Ｃｉａ１Ｓｈｏｖｌｎｉｅｒ，ＱｎｄｏＴｅｈｏｏｉｖｓｙｏＣｎａＵｎｅｔｎａ６０３ｈｎ；ｇ
钢筋锈蚀已经成为影响混凝土结构耐久性的主要因素．混凝土中，在钢筋表面由于有高碱性的混凝土孑溶液存在，之处于稳定的钝化状态以抵御腐蚀．Ｌ使当外界的ＣＣ一以及水等渗入到混凝土中后，Ｏ、１孔溶液的ｐ值下降，ｒ含量增高，ＨＣ从而导致钝化膜破坏而发生点蚀．近年来，多学者对导致钢筋锈众
考虑钢筋在混凝土中锈蚀，锈层并不剥落，此笔者采用钢筋直接浸泡到腐蚀溶液中，试其质量其为测
变化以确定其锈蚀状况．验采用干湿循环制度：泡１，干１试浸２ｈ晾２ｈ为一个循环；验室温度：０２实２～５ ℃．试验过程中，相机实时记录钢筋的锈蚀状况，量钢筋质量，用称并根据钢筋锈层颜色分析其相应的锈蚀产物．
Ｃ（ａＯＨ），加入００Ｎａ１２并．９Ｃ．
４）Ｎａ１ＮａＳ复合溶液，Ｃ１量分数为００，Ｏ质量分数分别为０５，，，Ｃ与２ＯＮａ质．９ＮａＳ．ｌ２
５／．９６１２试验方法．
第３期
庄其昌，：筋在混凝土模拟孔溶液中的腐蚀研究等钢
蚀的外界条件进行了广泛研究，这些研究表明：随钢筋表面混凝土孑溶液ｐ值的降低，境温度、度的升ＬＨ环湿高，钢筋锈蚀速度明显提高ｌ］Ｃ５；１导致钢筋锈蚀的临界值随条件不同而变化，过临界值之后，Ｃ一度超随ｌ浓
ｓｒｃｕｅ．ＴｈｎｌｅｃｆｔｅｐｖｌｅｈｏｉｅｉｎｏｃｎｒｔｏｔｕｔｒｓｅｉｆｎｅｏｈＨａｕ，ｃｌｒｄｏｓｃｎｅｔａｉｎ，ｓｌｔｏｓｃｎｅ — ｕｕｆｅｉｎｏｃｎａ
１试验
１１底隧道２５螺纹钢；电子秤，度００；配制以下几种模拟溶液，有溶液均精．１ｇ并所
使用分析纯（ＡＲ）剂和蒸馏水配制．试
１）采用Ｃ（ａＯＨ）饱和溶液模拟混凝土孔溶液（Ｈ一１．）ｐ２５．２）在Ｃ（ａＯＨ）饱和溶液中加入Ｎａ１Ｎａ１量分数分别为００，．５，．７，．９，Ｃ，Ｃ质．１０００００００１，．５，中００ＮＣ溶液设置为隔绝空气和不隔绝空气两种条件．．２０１其．９ａＩ３）配制ｐＨ＝４７９１（属于酸性、，，，１分中性和碱性）种不同ｐ值的溶液，４Ｈ调节ｐ值用稀ＨＮＯ。Ｈ和
空气等对钢筋锈蚀的影响．验结果表明：试随溶液ｐＨ值降低，钢筋锈蚀程度增加．随孔溶液中Ｃｒ浓度增加，
锈蚀钢筋增重率线性增加．依据钢筋增重率判断，ｌ导致钢筋锈蚀临界值为００５．Ｃ一．６氯盐溶液中Ｓ）（一存ｉ在使钢筋锈蚀速度变为原来的２倍．～３将腐蚀溶液中钢筋与空气隔绝将延缓钢筋锈蚀．
收稿日期：０９１４２０卜２
基金项目：国家自然科学基金资助项目（０００６；５７８４）山东省教育厅项目（０Ｉ４；Ｊ８）铁道部科技研究开发计划项目（０８３ —４Ａ０２０Ｇ０１１）作者简介：庄其昌（９５）男，１８一，山东日照人．硕士，研究方向：裂缝混凝土耐久性研究．－ｉｚｕｎｑｃａｇ２．ｏ．Ｅｍａｌｈａｇｉｎ＠１６ｃｒ：ｈｎ＊通讯作者（ｏｒｓｏｄｎｕｈｒ：Ｃｒｅｐｎｉｇａｔｏ）金祖权，博士，副教授．－ｉｊｚｑａ＠１６ｃｒ．Ｅｍａｌｉｕｕｎ２．ｏｎ：ｎ
增加，钢筋锈蚀加速ｌ．＿然而，８一目前这些研究尚处于定性分析阶段，Ｃ一致钢筋锈蚀的临界值仍有不同认对ｌ导识和看法．外，盐对钢筋锈蚀的影响研究鲜有报道．者通过实时观测钢筋锈层形貌演变，此硫酸笔以及钢筋在模拟孔溶液中的增重率变化，定量分析了ｐ值、浓度、浓度以及空气对钢筋锈蚀的影响．Ｈａ一Ｓ
２试验结果与讨论
２１ｐｔ．ｔ值对钢筋锈蚀的影晌
在不同ｐ值条件下，２，９个干湿循环后钢筋锈蚀状况如图１所示．图１可知：筋在酸性Ｈ经９６由钢（Ｈ一４、ｐ）碱性（Ｈ＝１）中性（Ｈ一７９条件下，锈蚀程度不同，锈蚀产物也不相同．６循ｐ＝１及＝ｐ，）其且经９个环，性条件下钢筋表面颜色呈深黑色，酸锈蚀产物主要为黑锈（ｅＯ）中性和碱性条件下，筋表面呈红Ｆ。；钢色，锈蚀产物主要为红锈（ＥｎｅＯ。・ｍＨ：）．外，（）此经过６９个循环后，筋在ｐ钢Ｈ一４的氯盐溶液中锈蚀程度最大，ｐ在Ｈ＝７９的氯盐溶液中出现了明显点蚀，ｐ和在Ｈ一１的氯盐溶液中锈蚀程度最轻．１
ｔａｉｎａｄｉｏａｅｉｎｔｅｓｍｕａｅｏｅｓｌｔｎｏｈｏｒｓｏｆｔｅｒｉｆｒｅｅｔｒｔｎｓｌｔｄａｒｉｈｉｌｔｄｐｒｏｕｉｎｔｅｃｒｏｉｎｏｈｅｎｏｃｍｎｏｏｈｓｂｅｎｅｔｇｔｄＴｈｘｅｉｎａｅｕｔｈｗｈｔｈｏｒｓｏａｉｆｓｅｌｎｒａａｅｎｉｖｓｉａｅ．ｅｅｐｒｍｅｔｌｓｌｓｓｏｔａｅｃｒｏｉｎｒｔｏｔｅｉｃｅ — ｒｔｏｓｓａｏｇｗｉｈｅｕｅＨａｕｎｔｅｓｍｕａｅｏｅｓｌｔｎｅｌｎｔｔｅｒｄｃｄｐｖｌｅｉｈｉｌｔｄｐｒｏｕｉ．Ａｎｈａｎｄｍａｓｒ— ｈｏｄｔｅｇｉｅｓａｔｏｏｔｅｉｃｅｓｓａｉｅｒｅｕｔｏｔｈｈｏｉｅｉｎｏｃｎｒｔｏｎｒａｉｇｉｈｉｆｓｅＩｎｒａｅｓ１ａｑａｉｎｗｉｈｔｅｃｌｒｄｏｓｃｎｅｔａｉｎｉｃｅｓｎｎｔｅｎ
第３卷第３期１
Ｖｏ．１Ｎｏ３２１１３．００
青岛理工大学学报
ＪｕｎｌｆｎｄｏＴｅｈｏｏｉｌｉｅｓｙｏｒａｏｇａｃｎｌｇｃｖｒｉＱｉａＵｎｔ
钢筋在混凝土模拟孑溶液中的腐蚀研究Ｌ