四极法评价混凝土中钢筋腐蚀

利用地球物理勘探过程中常用的四极法测定了含氯盐及亚硝酸盐钢筋混凝土中钢筋与混凝土界面的阻抗谱参数，同时测定自然电位、腐蚀面积率、钢筋失重率等，确定了阻抗谱参数与钢筋腐蚀程度的关系。试验结果表明，亚硝酸盐在含氯盐混凝土中具有良好的抑制钢筋腐蚀的能力，四极法可以评价混凝土中钢筋腐蚀程度。     

钢筋在氯盐环境中的电化学行为及防腐技术

通过钢筋在氯盐环境中的电化学行为的研究，揭示了氯盐对钢筋的腐蚀机理，提出了具有操作性很强的防腐技术和预防措施，并对混凝土中的氯离子含量确定了量化指标，通过试验验证了7种混凝土外加剂，均能减缓氯盐对钢筋的腐蚀速度，强调建立有关融雪、破冰剂的技术质量标准和试验规程，各工程质检部门将GB8076-96中的钢筋锈蚀快速试验方法，列入到日常检测之中。     

氯盐环境下桥梁混凝土结构的腐蚀行为及破坏机理

为了解决氯盐导致钢筋混凝土结构耐久性破坏的问题,通过测试处于氯盐侵蚀环境中混凝土内部Cl-含量、pH值及含碱量的分布规律,探讨了氯盐对混凝土结构的腐蚀行为和破坏机理;揭示了氯盐侵蚀下钢筋混凝土曲线桥梁过早劣化的机理,并对此类病害的防治及治理提出了合理建议。结果表明：干湿循环条件下,大量Cl-侵入混凝土内部并且到达钢筋表面,造成钢筋锈蚀、混凝土胀裂,且随Cl-含量增加,混凝土PH值下降,含碱量增大;在含有Cl-的区域,混凝土PH值均降低;氯盐入侵后,增大了混凝土碱骨料破坏的可能性,混凝土内部孔结构发生了明显粗化。     

粉煤灰替代率对混凝土内钢筋腐蚀的影响

为研究不同粉煤灰替代率对混凝土内钢筋腐蚀行为的影响,制作了粉煤灰替代率0%,15%,30%和45%和氯离子含量0.1%,0.5%,1.5%,3.0%和5.0%的混凝土试件.对混凝土内钢筋的腐蚀电流密度、腐蚀电位、阴极极化曲线、混凝土电阻率、混凝土孔隙液pH值等进行了测量.结果表明,钝化状态的钢筋,随着粉煤灰替代率的增加,钢筋腐蚀电位显著增大,而腐蚀电流密度均维持在较低水平无明显变化;活化状态的钢筋,随着粉煤灰替代率的增加,钢筋腐蚀电流密度显著下降,且氯离子舍量越高,钢筋腐蚀电流密度的降幅越大,最大降幅达84%,而腐蚀电位均维持在较低负值水平无明显变化.粉煤灰的添加可以起到对混凝土内钢筋腐蚀的保护作用.     

酸性介质对钢筋混凝土腐蚀机理研究

通过酸度计、化学分析和SEM、XRD、EDS等微观综合测试,研究了钢筋混凝土在CO2、H2S、HCl、SO2等共存的酸性介质中的腐蚀行为.结果表明,混凝土的酸性化使水泥主要水化产物及其微观结构发生变化,同时失去钢筋碱性保护层的作用;含硫、氯的腐蚀介质对钢筋混凝土的侵蚀作用有所不同.     

氯盐外侵混凝土内钢筋的锈蚀特征及机理分析

通过大量的构件破型观测了混凝土中钢筋的表观锈蚀形态,基于电化学基本原理,对混凝土中钢筋的腐蚀电流分布进行了机理分析和试验验证.结果表明,混凝土内钢筋的锈蚀特征取决于钢筋内外表面的钝活化状态和他们之间形成的宏观腐蚀电流I_g.I_g的存在不仅加速了钢筋外表面的锈蚀,而且对钢筋内表面形成了阴极保护,从而使钢筋锈蚀呈现出靠近混凝土保护层的一侧锈蚀比较严重,而背向保护层的一侧则几乎没有发生锈蚀的特征.钢筋的腐蚀为微电池腐蚀和宏电池腐蚀并存,忽略其中任何一个都将使计算的腐蚀电流偏低.钢筋的总腐蚀电流等于活化区钢筋的微电池腐蚀电流I_(corr2)和I_g在活化区引起的阳极溶解电流的增大值(ΔI_(corrA))之和.     

氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀与防护试验研究

结合氯氧镁水泥混凝土耐水性,研究氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀与防护,试验变量包括钢筋种类、混凝土保护层厚度和腐蚀龄期等。钢筋种类包括裸露钢筋和美加力涂层钢筋;混凝土保护层厚度包括25、50 mm;腐蚀龄期包括60、120、180、240、300、360 d。试验采用自来水长期浸泡至试块2/3处,并采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对腐蚀后的钢筋微观结构和化学元素组成进行分析,研究钢筋的腐蚀机理。结果表明,通过软化系数分析,氯氧镁水泥混凝土的软化系数处于0.78～0.87,说明试验设计的氯氧镁水泥混凝土可用于干燥地区、受潮较轻地区或次要建筑结构。通过极化曲线及其电化学参数分析,裸露钢筋腐蚀速率为美加力涂层钢筋腐蚀速率的40～80倍,说明涂层防腐效果明显。     

混凝土中钢筋阳极极化性能与其腐蚀状态的关系研究

对混凝土内钢筋的阳极极化性能与其腐蚀状态的关系进行了研究。结果表明,钢筋阳极极化曲线中的维钝区间与钢筋表面的钝化状态有很好的相关性。当维钝区间大于280mV时,钢筋表面钝化状态保持良好;当维钝区间下降至250～280mV后,钢筋表面开始脱钝并出现部分锈蚀,即阳极极化曲线中250～280mV维钝区间为钢筋表面脱钝并开始锈蚀的节点。混凝土中钢筋表面的脱钝时间与其中氯离子含量具有较为密切的关系,试验中脱钝时间t与氯离子含量c的函数关系为t=-39.8ln(c)+84.4。     

混凝土中胺类有机物——胍对钢筋氯盐腐蚀的作用

为了考察胺类有机物在氯盐环境中的阻锈能力,采用动电位极化测量、电化学阻抗谱法(EIS)和弱极化法,结合氯离子浓度、阻锈剂浓度、溶液pH值3个影响因素,研究胺类有机物———胍在有氯盐存在的模拟混凝土孔隙液中对钢筋锈蚀行为的影响和对已锈蚀钢筋的延缓作用.试验研究表明:在模拟混凝土孔隙液的pH值为12.50,且溶液中胍的浓度与氯离子浓度相近时,胍可在钢筋表面形成保护被膜,有效地阻止和延缓了钢筋锈蚀的发生,显著降低了已锈蚀钢筋的锈蚀速率,甚至使其停止锈蚀.在相同浓度下,当模拟混凝土孔隙液的pH值从12.50降至10.50时,胍的阻锈能力下降,表明胍在氯盐环境中有较好的阻锈能力.     

混凝土中变形与光圆钢筋腐蚀速率试验研究

为了比较含氯离子的混凝土中变形钢筋及光圆钢筋腐蚀特征和腐蚀速度的不同，制作了同时含有变形和光圆2种钢筋并掺加了质量为水泥质量3％的盐ω（NaCl）的混凝土试件，然后进行了近一年的室外自然气候暴露试验．试验期间利用电化学线性极化法和试件腐蚀失重称量方法测试了2种钢筋的腐蚀速度；并分析和总结了它们的腐蚀特征．试验结果表明光圆钢筋的腐蚀机理主要是微电池腐蚀，腐蚀形态比较均匀，平均腐蚀失重率比变形钢筋大；而变形钢筋腐蚀机理主要是宏电池腐蚀，腐蚀主要发生在钢筋表面某几个局部区域，局部最大坑蚀深度约为光圆钢筋最大坑蚀深度的1．7倍．