钢筋混凝土阴极保护特性及其微观机制

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1、学兔兔www.xuetutu.com第13卷第3期建筑材料学报Vo1．13。NO．32010年6月JOURNALOFBUILDINGMATER{ALSJun．，2010文章编号：1007—9629(2010)03—0315—05钢筋混凝土阴极保护特性及其微观机制徐晶，姚武(同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海200092)摘要：综合利用X射线衍射及扫描电镜，分析了钢筋腐蚀产物和钢筋／混凝土界面微观性能．结果发现：未经阴极保护处理的试样更多地生成了主要腐蚀产物Fe。O，并且在C1一大量存在的情况下，还进一步

2、生成了FeH(O，OH．C1)；阴极保护有助于钢筋／混凝土界面处Ca(OH)晶体的存在，从而能保持界面处的高碱性，而且阴极电流能使C1一迁移而远离钢筋，使钢筋受到有效保护．关键词：钢筋混凝土；腐蚀；阴极保护；电化学性能；形貌中图分类号：TU528．01文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1007—9629．2010．03．009CharacteristicandMicromechanismofCathodicProtectionforReinforcedConcreteXUJing，YAOWu(Ke

3、yLaboratoryofAdvancedCivilEngineeringMaterialsofMinistryofEducation，TongjiUniversity，Shanghai200092．China)Abstract：Forthepurposeofexploringthemechanismunderlyingtheefficiencyofcathodicprotection，X—raydiffraction(XRD)combinedwithscanningelectronmicroscopy(SEM)w

4、ereappliedformicrostructuralanalysisofcorrosionproductsandsteel／concreteinterface．ThestudyshowsthatmorecommoncorrosionproductFe3O4isproducedinspecimensifcathodicprotectionisnotprovided．Besides，corrosionproductofFe。(O，OH，C1)canalsoformedwhenchloridesareabundant

5、inconcrete．CathodicprotectioniShelpfulfortheformationofCa(OH)2crystal，therebythehighalkalinityofthesteel／pasteinterfaceisretained．Chlorideionsaremitigatedawayfromthesteelsurfacebycathodiccurrent．Theseeffectsguaranteetheef—ficientprotectionofsteelreinforcement．

6、Keywords：reinforcedconcrete；corrosion；cathodicprotection；electrochemicalperformance；morphology国内外对于混凝土中钢筋的锈蚀机理以及过程时这个理论才成立，并且一旦将外加保护电流撤除，已有了大量报道，其中Cl一为造成钢筋锈蚀的主要钢筋又会很快回复到腐蚀状态，然而已有的大量试诱因早已成为人们的共识．研究者们对Cl一在混凝验证明事实并非如此．基于此，Glass等认为阴土中的存在状态、Cl一浓度以及Cl一对钝化膜的破膜极保护电流还具

7、有更为重要的保护效应：它能提升机理均进行了详尽而系统的研究[1。]．电化学阴极保钢筋／混凝土界面局部pH值并降低遭到破坏的钝护技术被认为能最有效地对遭受Cl一侵蚀的钢筋混化膜附近的Cl一浓度，从而扩大了能够保持钝化膜凝土结构进行保护．然而，迄今为止相关机理研究却稳定的电位值范围，而pH值的升高也导致坑蚀电很少．传统的阴极保护理论认为，阴极保护电流能引位变得更正．已有研究口1]表明，阴极保护有效降低起钢筋的电位负移，进入钝化区，从而使钢筋受到保了钢筋表面的Cl一含量，在通以保护电流之后，其护．但只有当保护电流密度大小

8、与腐蚀速率值相当Cl一浓度从0．17减少到了0．08(相对于混凝土收稿日期：2009一lO一28基金项目：国家自然科学基金资助项目(50978200)；高等学校博士点基金资助项目(20070247063)第～作者：徐晶(1984一)，男，江西抚州人，同济大学讲师，博士．E—mail：nanonewman@yahoo．corn．crl通信作者：姚武(1966一