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《建筑鋼筋腐蝕行為的模擬研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、極化曲線的測定掌握恒電位測定極化曲線的方法，測怎圓型鋼筋在堿性溶液中的恒電位陽極極化曲線及其極化電位，比較混凝土孔隙液環(huán)境對鋼筋腐蝕行為的影響。原理：實際的電化學過程并不是在熱力學可逆條件下進行的。在電流通過電極時，電極電位會偏離其平衡值，這種現(xiàn)象稱為極化。在外電流的作川下，陰極電位會偏離其平衡位置向負的方向移動，稱為陰極極化；而陽極電位會偏離其平衡位置向正的方向移動，稱為陽極極化。在電化學研究中，常常測定極化曲線，即電極電位與電流密度的關(guān)系。鐵在硫酸溶液中典型的陽極極化曲線如圖1所示，該曲線分為四個區(qū)域：陽極電位0+圖1陽極極化曲線1.從點d到點b的電位范圍稱金屬活化區(qū)。此區(qū)域內(nèi)的肋
2、線段是金屬的正常陽極溶解，以鐵電極為例，此時恢以二價形式進入溶液，即&TF0+2C—點即為金屬的口然腐蝕電位。2.從方點到c點稱為鈍化過渡區(qū)。加線是由活化態(tài)到鈍化態(tài)的轉(zhuǎn)變過程，b點所對應的電位稱為致鈍電位，其對應的電流密度?稱為致鈍電流密度，此時F/+離子耳溶液中的SO/離子形成沉淀層，阻礙了陽極反應進行，導致電流密度開始下降。由于/T不容易到達FeSO4沉淀層的內(nèi)部，因此鐵表面的pH逐步增人。3.從c點到c/點的電位范圍稱為鈍化區(qū)。由丁?金屬表面狀態(tài)發(fā)牛變化，陽極溶解過程的過電位升高，金屬的溶解速率急劇下降。在此區(qū)域內(nèi)的電流密度很小，基本上不隨電位的變化而改變。此吋的電流密度稱為維持
3、鈍化電流密度加對鐵電極而言，此時陀03在鐵表面生成，形成致密的氧化膜，極大地阻礙了鐵的溶解，出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象。4.山段的電位范圍稱為過鈍化區(qū)。在此區(qū)陽極電流密度又亜新隨電位增大而增大，金展的溶解速度乂開始增人，這種在一定電位下使鈍化了的金屬乂重新溶解的現(xiàn)象叫做過鈍化。電流密度增人的原因可能是產(chǎn)生了高價離子（如，鐵以高價轉(zhuǎn)入溶液），或者達到了氧的析出電位，析出氧氣。測定極化曲線實際上是測定仃電流流過電極時電極電位與電流的關(guān)系，極化曲線的測定可以川恒電流和恒電位兩種方法。恒電流法是控制通過電極的電流（或電流密度），測定各電流密度時的電極電位，從而得到極化曲線。恒電位法是將研究電極的電位恒定地維
4、持在所需的數(shù)值，然后測定相應的電流密度，從而得到極化曲線。由于在同一電流密度下可能對應多個不同的電極電位，因此用恒電流法不能完整的描述出電流密度與電位間的全部復雜關(guān)系。木實驗采用控制電極電位的恒電位法測定碳鋼在堿性溶液中的陽極極化曲線。碳鋼常川作建筑鋼筋，是大量使用的建筑材料。混凝土凝結(jié)過程中會析出氫氧化鈣等堿性物質(zhì)，形成孔隙液。堿性物質(zhì)在鋼筋表面形成保護膜，阻止鋼筋的腐蝕。同時，滲入混凝土內(nèi)部的南水等外來物質(zhì)會帶入CO?、c「等,改變鋼筋表血的"7值和腐蝕電位。本實驗模擬鋼筋在混凝土中所處的堿性環(huán)境，通過恒電位法測定其極化曲線，了解影響鋼筋腐蝕的各種因素。儀器和試劑：HDY-I型恒電
5、位儀（南京桑力電子設(shè)備廠），三電極池及支架，碳鋼電極，鉗電極，飽和卄汞電極，Ca（OH）2飽和溶液（用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)M為12.5）,NaCl（分析純），二氧化碳氣體鋼瓶，通氣乳膠管，螺旋夾，通氣玻璃管，pHx［（公用，或精密刃/試紙），玻璃電極，1%（體積比）硫酸溶液，丙酮，金相砂紙。燒杯（100/7/7）2H量筒（50或100加）1只。恒電位儀前血板如圖2所示，以功能作用劃分為14個區(qū)：區(qū)10電涼電壓E1-區(qū)11區(qū)2-luA10uAlOOuA1mA10mA100mA1A平ffiOWOFFXI斷X10申o1溶液電阻扌催酸?。模袒」負LAO電解池」1_1內(nèi)給定網(wǎng)希區(qū)14區(qū)3區(qū)12區(qū)5區(qū)
6、7區(qū)6圖2前而板示意圖*區(qū)1用于儀器系統(tǒng)調(diào)零，有“電壓調(diào)零”和“電流調(diào)零”。*區(qū)2電源開關(guān)。*區(qū)3是儀器功能控制按鍵區(qū)，有五個功能鍵：工作方式:該按鍵為儀器工作方式選擇鍵，山該鍵可順序循環(huán)選擇“平衡”、“恒電位”、“參比”或“恒電流”等工作方式，與該按鍵配合，區(qū)4的以個指示燈川于指示相應的工作方式。+/T鍵:該按鍵用于選擇內(nèi)給定的止負極性。負載選擇
7、鍵:該按鍵用于負載選擇，與該按鍵配合，區(qū)5的兩個指示燈用于指示所選擇的負載狀態(tài)，“模擬”狀態(tài)時，選擇儀器內(nèi)部阻值約為10KQ電阻作為模擬負載,“電解池”狀態(tài)時，選擇儀器外部的電解池作為負載。通/斷
8、鍵:該按鍵用于儀器與負載的通斷控制，與該按
9、鍵配合，區(qū)7的兩個指示燈用于指示負載工作狀況的通斷，“通”時儀器與負載接通，“斷”時儀器與負載斷開。內(nèi)給定選擇
10、鍵:該按鍵川于儀器內(nèi)給定范圍的選擇，“恒電位”工作方式時，通過該按鍵可選擇0?1.9999V或2?4V內(nèi)給定恒電位范圍；“恒電流”工作方式時,只能選擇0?1.9999V的內(nèi)給定恒電位范圍。與該按鍵配合，區(qū)6的兩個指示燈用于指示所選擇的內(nèi)給定范圍。*區(qū)8為內(nèi)給定調(diào)節(jié)電位粘旋鈕。*區(qū)9為電壓值顯示區(qū)，恒電位工作方式時，顯示恒電位值；恒電流
