阻銹劑對混凝土鋼筋氯鹽腐蝕行為的影響

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1、阻銹劑對混凝土鋼筋氯鹽腐蝕行為的影響11阻銹劑對混凝土鋼筋氯鹽腐蝕行為的影響吳珊珊，蔣林華，徐金霞，黃國泓。祝燁然(1．河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院，江蘇南京210098；2．南京水利科學(xué)研究院南京瑞迪高新技術(shù)公司，江蘇南京210024)[摘要]過去對混凝土腐蝕的研究，其腐蝕液與實際的混凝土孔溶液有較大的差異。采用水泥提取液模擬混凝土孔溶液，通過自腐蝕電位、動電位極化和電化學(xué)阻抗譜研究了Ca(NO)及商用阻銹劑NNMI和NNRI對混凝土中鋼筋氯鹽腐蝕行為的影響。結(jié)果表明：3種阻銹劑均能有效降低鋼筋受cl一腐蝕的風(fēng)險，減小腐蝕速率

2、，并能不同程度地提高鋼筋腐蝕的臨界cl濃度；Ca(NO：)為陽極型阻銹劑，當(dāng)[NO；]／[C1一]為0．62～1．47時，阻銹效果最好，高達(dá)98．2％，NNMI和NNRI為以抑制陰極反應(yīng)為主的綜合型阻銹劑，在推薦摻量下，當(dāng)環(huán)境中Cl一濃度為0．03mol／L左右時，阻銹效率分別可達(dá)到85．0％和87．1％。因此，應(yīng)根據(jù)腐蝕環(huán)境狀況，選用不同的阻銹劑。[關(guān)鍵詞]腐蝕行為；鋼筋；阻銹劑；模擬孔溶液；混凝土；C1一；電化學(xué)技術(shù)[中圖分類號]TG174．42[文獻標(biāo)識碼]A[文章編號]1001—1560(2012)02—0011—

3、040前言用于氯鹽環(huán)境下的鋼筋混凝土中J，但其單獨使用時阻銹效果不理想。20世紀(jì)90年代以來涌現(xiàn)出的新通常，在堿性混凝土孔溶液中鋼筋表面能生成一型商用復(fù)合阻銹劑解決了這一問題_6’，使用日趨廣層致密的鈍化膜，大量OH一的存在加上混凝土層的泛，但對其阻銹效果和機理的研究有待加強。保護作用，會使其處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。隨著CO的侵目前，主要采用飽和Ca(OH)：溶液或NaOH，蝕，孔溶液堿性降低，或當(dāng)混凝土中鋼筋表面的cl一KOH和NaHCO堿性溶液模擬混凝土孔溶液對}昆凝濃度高于某個值時，鈍化膜就會遭到破壞，鋼筋開始土中鋼筋腐蝕

4、規(guī)律進行研究，但該模擬液與具有復(fù)雜tO銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全系數(shù)的減小和混凝土保護層的脫0組成的混凝土孔溶液有一定差距。為此，本工作用水一落，進而降低混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。由鋼筋銹蝕引泥提取液模擬混凝土孔溶液，通過逐級添加cl一，模卜、)起混凝土結(jié)構(gòu)的過早破壞已成為重大問題。擬混凝土中鋼筋的氯鹽腐蝕，并通過自腐蝕電位、動摻加阻銹劑是鋼筋的各種防腐蝕措施中最經(jīng)濟電位極化和電化學(xué)阻抗譜等考察了Ca(NO：)及商用合理和有效的方法_】．2J。阻銹劑與混凝土材料具有良阻銹劑NNMI，NNRI對混凝土中鋼筋氯鹽腐蝕行為的好的相容性，無不

5、良副作用，可通過抑制、阻止、減緩影響。鋼筋腐蝕的電化學(xué)過程，達(dá)到延長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的目的。亞硝酸鈣[Ca(NO)]具有良好的潞．浩1：=試；供驗杜；=

6、．以緩蝕效率且未發(fā)現(xiàn)對混凝土有明顯不利的影響和引發(fā)堿集料反應(yīng)的可能性，在20世紀(jì)70年代已廣泛應(yīng)1．1試樣及模擬溶液體系水泥為市售品P·042．5，化學(xué)成分見表1。[收稿Et期]2011—08—27表1P·042．5水泥的化學(xué)成分％[基金項目]國家自然科學(xué)基金面上項目(50978085)；江蘇省“六大人才高峰”項目(2009218)；中國博士后科學(xué)基金(201004

7、81082)；江蘇省博士后科研資助計劃項目(1002019B)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費項目(2009B15214)[通信作者]徐金霞，博士，電話：13601584762，E-mail：所用NaC1均為分析純，用蒸餾水配制。xujinxia@hhu．edu．cn阻銹劑Ca(NO)：為化學(xué)純，其中Ca(NO)≥12銹劑對混凝t鋼筋氯鹽腐蝕行為的影響【0．q主≯90％，Ca(NO)，<6％。NNMI和NNRI為市售，均由掃描取點4O個。所得交流阻抗譜數(shù)據(jù)由ZsimpWin有機、無機成分和表面活性成分復(fù)配而成。水泥提取軟件進行模擬

8、，獲取極化電阻。。由Stern-Geary公液由表1所示的水泥與蒸餾水按照1：10的比例配式J。。Ⅱ=B／R。計算腐蝕電流密度．，。，B取26mV。制。在該水泥提取液的基礎(chǔ)上，分別按照Ca(NO：)將模擬所得的Joo,r代入式(1)計算阻銹劑的緩蝕阻銹劑摻量為2％、NNMI和NNRI阻銹劑推薦量為效率：to3％來配制模擬液體系進行試驗，具體模擬液試驗體．．1竹：——一x100％7o(1)系見表2。Jcorr表24組模擬液試驗體系組成kg／m其中，式中和Lo．分別是摻加阻銹劑前后鋼筋的腐蝕電流密度。2結(jié)果與討論2．1自腐蝕電

9、位自腐蝕電位E。。負(fù)向值越大，鋼筋越易腐蝕。圖1為E?隨cl一濃度的變化趨勢。從圖1可以看出：1．2腐蝕體系隨著cl一添加量的增加，4組?均呈逐步降低的趨鋼筋材料為10mm的HPB235，其成分見表3。勢，說明Cl一確實對鈍化膜有侵蝕作用；在相同Cl一摻表3HPB235鋼筋的化學(xué)成分％量下，添加阻銹劑后