阻锈剂对混凝土钢筋氯盐腐蚀行为的影响

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1、阻锈剂对混凝土钢筋氯盐腐蚀行为的影响11阻锈剂对混凝土钢筋氯盐腐蚀行为的影响吴珊珊，蒋林华，徐金霞，黄国泓。祝烨然(1．河海大学力学与材料学院，江苏南京210098；2．南京水利科学研究院南京瑞迪高新技术公司，江苏南京210024)[摘要]过去对混凝土腐蚀的研究，其腐蚀液与实际的混凝土孔溶液有较大的差异。采用水泥提取液模拟混凝土孔溶液，通过自腐蚀电位、动电位极化和电化学阻抗谱研究了Ca(NO)及商用阻锈剂NNMI和NNRI对混凝土中钢筋氯盐腐蚀行为的影响。结果表明：3种阻锈剂均能有效降低钢筋受cl一腐蚀的风险，减小腐蚀速率

2、，并能不同程度地提高钢筋腐蚀的临界cl浓度；Ca(NO：)为阳极型阻锈剂，当[NO；]／[C1一]为0．62～1．47时，阻锈效果最好，高达98．2％，NNMI和NNRI为以抑制阴极反应为主的综合型阻锈剂，在推荐掺量下，当环境中Cl一浓度为0．03mol／L左右时，阻锈效率分别可达到85．0％和87．1％。因此，应根据腐蚀环境状况，选用不同的阻锈剂。[关键词]腐蚀行为；钢筋；阻锈剂；模拟孔溶液；混凝土；C1一；电化学技术[中图分类号]TG174．42[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(2012)02—0011—

3、040前言用于氯盐环境下的钢筋混凝土中J，但其单独使用时阻锈效果不理想。20世纪90年代以来涌现出的新通常，在碱性混凝土孔溶液中钢筋表面能生成一型商用复合阻锈剂解决了这一问题_6’，使用日趋广层致密的钝化膜，大量OH一的存在加上混凝土层的泛，但对其阻锈效果和机理的研究有待加强。保护作用，会使其处于相对稳定状态。随着CO的侵目前，主要采用饱和Ca(OH)：溶液或NaOH，蚀，孔溶液碱性降低，或当混凝土中钢筋表面的cl一KOH和NaHCO碱性溶液模拟混凝土孔溶液对}昆凝浓度高于某个值时，钝化膜就会遭到破坏，钢筋开始土中钢筋腐蚀

4、规律进行研究，但该模拟液与具有复杂tO锈蚀，导致结构安全系数的减小和混凝土保护层的脱0组成的混凝土孔溶液有一定差距。为此，本工作用水一落，进而降低混凝土结构的使用寿命。由钢筋锈蚀引泥提取液模拟混凝土孔溶液，通过逐级添加cl一，模卜、)起混凝土结构的过早破坏已成为重大问题。拟混凝土中钢筋的氯盐腐蚀，并通过自腐蚀电位、动掺加阻锈剂是钢筋的各种防腐蚀措施中最经济电位极化和电化学阻抗谱等考察了Ca(NO：)及商用合理和有效的方法_】．2J。阻锈剂与混凝土材料具有良阻锈剂NNMI，NNRI对混凝土中钢筋氯盐腐蚀行为的好的相容性，无不

5、良副作用，可通过抑制、阻止、减缓影响。钢筋腐蚀的电化学过程，达到延长钢筋混凝土结构使用寿命的目的。亚硝酸钙[Ca(NO)]具有良好的潞．浩1：=试；供验杜；=

6、．以缓蚀效率且未发现对混凝土有明显不利的影响和引发碱集料反应的可能性，在20世纪70年代已广泛应1．1试样及模拟溶液体系水泥为市售品P·042．5，化学成分见表1。[收稿Et期]2011—08—27表1P·042．5水泥的化学成分％[基金项目]国家自然科学基金面上项目(50978085)；江苏省“六大人才高峰”项目(2009218)；中国博士后科学基金(201004

7、81082)；江苏省博士后科研资助计划项目(1002019B)；中央高校基本科研业务费项目(2009B15214)[通信作者]徐金霞，博士，电话：13601584762，E-mail：所用NaC1均为分析纯，用蒸馏水配制。xujinxia@hhu．edu．cn阻锈剂Ca(NO)：为化学纯，其中Ca(NO)≥12锈剂对混凝t钢筋氯盐腐蚀行为的影响【0．q主≯90％，Ca(NO)，<6％。NNMI和NNRI为市售，均由扫描取点4O个。所得交流阻抗谱数据由ZsimpWin有机、无机成分和表面活性成分复配而成。水泥提取软件进行模拟

8、，获取极化电阻。。由Stern-Geary公液由表1所示的水泥与蒸馏水按照1：10的比例配式J。。Ⅱ=B／R。计算腐蚀电流密度．，。，B取26mV。制。在该水泥提取液的基础上，分别按照Ca(NO：)将模拟所得的Joo,r代入式(1)计算阻锈剂的缓蚀阻锈剂掺量为2％、NNMI和NNRI阻锈剂推荐量为效率：to3％来配制模拟液体系进行试验，具体模拟液试验体．．1竹：——一x100％7o(1)系见表2。Jcorr表24组模拟液试验体系组成kg／m其中，式中和Lo．分别是掺加阻锈剂前后钢筋的腐蚀电流密度。2结果与讨论2．1自腐蚀电

9、位自腐蚀电位E。。负向值越大，钢筋越易腐蚀。图1为E⋯随cl一浓度的变化趋势。从图1可以看出：1．2腐蚀体系随着cl一添加量的增加，4组⋯均呈逐步降低的趋钢筋材料为10mm的HPB235，其成分见表3。势，说明Cl一确实对钝化膜有侵蚀作用；在相同Cl一掺表3HPB235钢筋的化学成分％量下，添加阻锈剂后