不同ph及氯离子入侵对混凝土钢筋锈蚀速率的影响

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1、北京石油化工学院学报第23卷第2期Vo1．23NO．2JournalofBeijingInstituteof2015年6月Jun．2015Petro—chemicalTechnology不同pH及氯离子入侵对混凝土钢筋锈蚀速率的影响王启，孟波，张禹，窦艳涛，郝保红(北京石油化工学院机械工程学院，北京102617)摘要：钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土结构损害的最主要因素之一。利用实验室模拟法研究不同pH及氯离子模拟孔隙液下的钢筋腐蚀情况，通过线性极化法在连续时间内进行检测并对检测结果进行分析。结果表明，pH及氯离子的入侵均为锈蚀的主要

2、影响因素，氯离子的入侵不仅使腐蚀速率增大，还会加快钢筋表面钝化膜的破坏。关键词：钢筋腐蚀；pH；氯离子；电化学检测中圈分类号：TB304文献标志码：A目前对各种环境因素下的钢筋混凝土影响实验室模拟实验法2大类u。其中自然实验规律已经有所研究]，但是在实际工程环境法是将钢筋混凝土试件放置在自然环境中，待中，影响钢筋混凝土锈蚀速率的因素种类繁多，其腐蚀后进行实验，得到的数据与实际工程十因此应进行多种因素交叉实验，并将钢筋腐蚀分相近，优点明显，但是其问题在于钢筋混凝土规律、电化学检测指标及寿命预测统一起来对的锈蚀通常是一个长期的过程

3、，所需时间为几混凝土状况进行全方位有延伸性的评价。年甚至几十年，因此这种实验方法在实验室中在密实的混凝土中，由于高碱性和混凝土微大量使用是不现实的。实验室模拟实验法是将孔中氧气的存在，使钢筋处于钝化状态，但由于钢筋的腐蚀速率提升，可以在较短时间内得到混凝土本身的碳化和氯离子的侵入，使混凝土碱锈蚀的钢筋试件。笔者采用强化介质法来加速性降低，同时使钢筋处于活性状态，这给阻止和钢筋的腐蚀，使用线性极化法对腐蚀速率进行发现混凝土结构的恶化带来了巨大的挑战。检测，并利用称重法对结果进行验证。氯离子对钢筋表面钝化膜具有破坏作用，导致腐1．

4、1钢筋试件制备蚀的发生，但氯离子的去钝化作用并不直接取决钢筋选取直径为12的HPB300号光圆于氯离子的绝对浓度，而是氯离子和氢氧根离子钢筋，要求表面不得有锈坑及严重缺陷，首先将的比值。氢氧根离子的浓度越高，需要的氯离子其切割为200mm的钢段，1000#金相砂纸进浓度越高。但是实际工程中，氯离子和氢氧根离行打磨，使钢筋表面光滑，采用钻床在两端加工子的浓度的比值越低，需要的氯离子浓度也随之M3的螺纹孔，然后用丙酮对其进行清洗，去除降低。因此，笔者选取pH和是否含有氯离子作油垢，干燥处理后对钢筋进行编号并称量试件为影响因素进行实

5、验。。质量。采用螺钉将铜线与试件端面紧密连接，然后在两端25mm处用环氧树脂进行密封，保1试验材料及方法证腐蚀面积只有中问150mm长度的钢筋表钢筋腐蚀常用的研究方法分自然实验法及面。最后将其放入干燥室备用。1．2配制混凝土模拟孔隙液收稿日期：2014—10—26基金项目：交通运输部交通科技项目经费资助实验中，分别配置12．5、11．5、9．7三种不(2011318223390)。同pH的孔隙液，并分别加入3．5氯化钠的作者简介：王启(199O一)，男，硕士，腐蚀设备研发，Email：wangqi_bj@126．com。氯离子

6、锈蚀组及无氯离子对照组。第2期王启等．不同pH及氯离子入侵对混凝土钢筋锈蚀速率的影响5在pH=12．5时，理论上钢筋表面钝化膜处于强碱性环境并保持稳定。溶液使用饱和》吕Ca(OH)溶液配置，后期使用NaOH溶液调节丑pH。pH=11．5时，理论上钝化膜开始不稳定，基龌此时锈蚀开始出现。溶液用NaCO。及NaOH皿溶液配置。pH一9．7时，理论上钝化膜生成困难，完全失去保护作用。溶液使用CaCO。及浸泡时间，dNaOH溶液配置。实验中，为了保持孔隙液的图2含3．5氯化钠不同pH下自腐蚀电位pH相对稳定，需每天对pH进行测量及调节

7、。不同环境下钢筋编号如表1所示。波动。而pH为l1．5及9．7氯离子溶液中腐蚀电流密度的波动曲线规律基本一致，在3d表1不同环境下模拟孔隙液钢筋编号左右出现1个小的下降，之后呈上升趋势，在22~28d区间内达到峰值，此峰值约为腐蚀电流密度平均值的3～4倍，之后一直在一个范围内波动，pH为11．5的氯离子溶液腐蚀电流密混凝土模拟孔溶液中钢筋锈蚀状态采用三度在15～25之间波动，基本处于平均值附近，电极体系对钢筋的锈蚀状态进行测试，工作电波动范围较小。pH为9．7的氯离子溶液在2000O00OO00极为锈蚀钢筋，参比电极为饱和甘汞

8、(SCE)电～80之间波动，波动范围较大。pH为9．7的极，辅助电极为自制不锈钢电极。测试仪器使氯离子溶液腐蚀电流密度平均为pH为11．5用德国IM6系列电化学工作站。钢筋直接浸的2～4倍，为pH一12．5的15～25倍。泡在配制好的混凝土孔隙模拟液中进行加速锈自腐蚀电位的变