氯离子对模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响-第l1卷第3期.PDF

维普资讯 第 l1卷 第3期 电化学 Vo1．11 No．3 2005年8月 IEC1R0CHEMISTRY Aug．2005 文章编号 ：1006-3471(2005)03-0333-04 氯离子对模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响 刘 玉，杜荣归 ，林 昌健 (固体表面物理化学国家重点实验室，厦门大学化学系，福建 厦门361005) 摘要： 应用动电位扫描法研究钢筋在模拟混凝土孔隙液中的腐蚀电化学行为以及氯离子的影响作用，并 根据阳极极化曲线的变化揭示钢筋表面钝化膜的击穿电位及其变化规律，得出当溶液pH值分别为12．50和 12．0o时，由氯离子侵蚀引起的钢筋局部腐蚀，其钝化膜击穿电位突降的浓度临界值． 关键词 ：钢筋；钝化；动电位极化；氯离子 中图分类号： TG174 文献标识码 ： A 钢筋腐蚀是导致钢筋混凝土结构过早破坏的 砂纸逐级打磨至No．1200，再用Al20，抛光至镜面， 主要原因，已成为世界普遍关注并 日益突出的一大 最后浸泡在无水乙醇中超声波清洗． 灾害．混凝土中钢筋的腐蚀是因为其表面钝化膜遭 模拟混凝土孔除液为0．6mol／LKOH +O．2 到破坏，而造成这种破坏的主要因素是混凝土的碳 mol／LNaOH +0．001mol／LCa(OH)2的三组分体 化和氯离子的侵蚀u．2J． ． 系 ，以0．8mol／LNaHCO3溶液调节模拟液的pH 氯离子是极强的阳极活化剂，但只有当钢筋表 值，加NaC1改变溶液的氯离子浓度． 面附近溶液的氯离子浓度达到一定的临界值后，钢 使用 AutolabPotentiostatGalvanostat电化学工 筋才会发生腐蚀 】．因此，探明氯离子对钢筋腐 作站进行钢筋阳极极化曲线测试 ，三电极体系，参 蚀电化学行为的影响及其引起腐蚀的浓度临界值， 比电极为饱和甘汞电极，铂电极为对电极，室温 对钢筋腐蚀与防护的研究有重要意义．影响钢筋耐 (25±2cI=)下测试．实验前先将钢筋电极于模拟液 蚀性的最主要参数是钢筋所处介质的pH值和氯 中浸泡约20min，待其腐蚀电位基本稳定后开始电 离子浓度．由于混凝土体系的复杂性，故在探索混 化学测量．动电位扫描初始电位设定为 一500mV 凝土中钢筋腐蚀机理时，常采用模拟体系，本文应 (低于腐蚀电位)，终止电位800mV，扫描速率O．8 用动电位扫描法测试钢筋阳极极化曲线，研究钢筋 ，S． 在给定pH值和氯离子浓度的模拟混凝土孔隙液 2 结果与讨论 中的腐蚀电化学行为，从极化曲线的形状和击穿电 2．1 pH为 12．50时氯离子对模拟混凝 位的变化判断该 pH值下钢筋表面钝化膜的破裂 土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响 和击穿电位突降的氯离子浓度临界值，进而阐明钢 以硅酸盐水泥为胶凝材料主体的混凝土，其孔 筋在模拟混凝土孔隙液中的腐蚀电化学行为． 隙液通常是pH值为 l2．5O—l3．5O的高碱性溶 1 实验方法 液．在这一环境下，钢筋因阳极钝化而不被腐蚀．若 实验材料为 R235光圆钢筋，加工成 1．12cm 欲长期保持混凝土的护筋性，其根本办法就是保持 ×O．4cm的圆柱形试片，以